Question

5．悬挂小渔船的滑轮组称为“神仙葫芦”（物理学中称为差动滑轮），其工作原理图如图所示，它由两个轴半径分别为R和r的带齿定滑轮及一个带齿动滑轮组成，用链条按图示的方法把定滑轮和动滑轮连结起来，设小渔船连同渔网、工具总重300N，若站在岸上的渔民想把渔船匀速向上拉动一段高度，设大轮半径R=0.1m，小轮半径r=0.08m，求：
（1）铁链本身重与船重比较可以忽略，阻力不计，拉动链条的拉力F是多大？
（2）若机械效率为50%，则拉力为多少？

Answer 1

分析 （1）由图知，承担物重的绳子有2段．已知物重，可以得到作用在小轮上拉力的大小；已知大轮、小轮的半径和作用在小轮上力的大小，可以得到作用在大轮上的拉力．
（2）效率50%，相当于拉力要加倍即可求得

解答 解：（1）由图知，连接动滑轮的链条有两条，则每条分担的物重为F₁=$\frac{300}{2}$N=150N，
根据杠杆原理有：FR=F₁r，
即：F×0.1M=150N×0.08M
解得：F=$\frac{150×0.08}{0.1}$=120N
（2）机械效率为50%，则拉力需加倍，故拉力为：F′=2F=240N
答：（1）铁链本身重与船重比较可以忽略，阻力不计，拉动链条的拉力F是120N
（2）若机械效率为50%，则拉力为240N

点评 此题是一道阅读材料题，考查了力的作用效果、杠杆平衡条件的应用，重点考查的是我们利用物理规律解决实际问题的能力．