Question

如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重．不计绳重和摩擦，物体重G₁从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在
此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．
（1）每个滑轮重多少N？
（2）绳子能承受的最大拉力是多少N？
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少N？
（4）从图象中，你有什么发现？

Answer 1

【答案】分析：在不考虑绳重和摩擦时，利用η=×100%，求出相关的物理量是比较常用的方法．
首先根据滑轮组提起200N的重物时，机械效率是50%时，根据机械效率公式η=×100%，求出每个动滑轮的重．
如图，滑轮组能提起的最大重物是1800N，根据F=，求出拉力．
知道机械效率和动滑轮的重，根据η=×100%，求出物体的重．
如图，同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
解答：解：（1）∵η===×100%
∴η=×100%=50%，
即=50%，
得G_动=100N．
（2）滑轮组提升物体时，有4段绳子承担物体的重，
所以，F===500N．
（3）η'=×100%=80%
即=80%，
得G'_物=800N
（4）同一滑轮组，提升物重越大，机械效率越大．
答：（1）每个滑轮重100N．
（2）绳子能承受的最大拉力是500N．
（3）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重800N．
（4）同一滑轮组，提升物重越大，机械效率越大．
点评：滑轮组提升物体时，在不考虑绳重和摩擦时，利用η=×100%，计算相关的量，是比较常用的方法，一定要掌握．