Question

4．利用一定两动滑轮做滑轮组，匀速提升重力为300N的物体，已知，动滑轮重5N（在不计绳重及摩擦的前提条件下）求：
（1）绳末端的力？
（2）求该滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用一定两动滑轮做滑轮组，先画出滑轮组的绕线方式，不计绳重及摩擦，根据F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）计算绳末端的力；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由题利用一定两动滑轮做滑轮组，绳子的绕线方式，如图所示：

由图可知，通过动滑轮绳子段数n=4，不计绳重及摩擦，
则F=$\frac{1}{4}$（300N+2×5N）=77.5N；
（2）机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{300N}{4×77.5N}$×100%≈96.8%．
答：（1）绳末端的力是77.5N；
（2）该滑轮组的机械效率是96.8%．

点评 本题考查了滑轮组的绕线、绳子自由端面拉力和机械效率的计算，不计绳重及摩擦，用好F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）是关键．