Question

如图所示，小阳用此滑轮组提起400N的重物（小阳用力方向始终竖直向下），滑轮组的机械效率为80%，小阳的体重为600N，不计绳重和轮与轴间的摩擦．求：
（1）动滑轮的重力；
（2）小阳对地面的压力；
（3）绳子能够承受的最大拉力为200N，滑轮组的最大机械效率．

Answer 1

分析：（1）根据公式η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

Gh

Gh+G动h

=

G

G+G动

求出动滑轮重；
（2）根据F=

1

5

（G+G_动）求出拉力，则人对地面的压力等于人的重力减去人对绳子的拉力；
（3）根据根据F=

1

5

（G+G_动）求出最大物重，根据η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

F5h

=

G

5F

求出滑轮组的最大机械效率．

解答：解：（1）η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

Gh

Gh+G动h

=

G

G+G动

=

400N

400N+G动

=80%，
∴动滑轮的重力G_动=100N；
（2）人的拉力：F=

1

5

（G+G_动）=

1

5

（400N+100N）=100N，
在水平面上的物体，压力和支持力是一对相互作用力，大小相等，
∴小阳对地面的压力：F_压=F_支=G_人-F=600N-100N=500N；
（3）对于同一滑轮组，当提升的物体最重时，滑轮组的机械效率最大，
当绳子承受的力最大时，可提升的物体最重，则提升的物体最重为：
G_max=5F_max-G_动=5×200N-100N=900N，
滑轮组的最大机械效率为：
η_max=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F5h

×100%=

Gmax

5Fmax

×100%=

900N

5×200N

×100%=90%．
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）小阳对地面的压力为500N；
（3）滑轮组的最大机械效率为90%．

点评：此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率、拉力大小、二力平衡知识的理解和掌握，熟练运用变形公式是解决此题的关键．