Question

如图所示装置，绳重及摩擦不计：
（1）请利用图示的3个滑论，补画该滑轮组完整的绕线；
（2）当物重为40N时，绳端需用15N拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？

Answer 1

分析：（1）绳子只能从定滑轮开始绕线，动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；
（2）根据公式η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）绳重及摩擦不计，根据F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力，再根据F=

1

n

（G+G_动）求出该滑轮组最大可吊起的物重．

解答：解：（1）动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；

（2）此时该滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

nF

×100%=

40N

4×15N

×100%≈66.7%；
（3）绳重及摩擦不计，
根据F=

1

n

（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=4×15N-40N=20N，
如果绳子能承受的最大拉力为60N，则最大吊起的物重：
G′=nF′-G_动=4×60N-20N=220N．
答：（1）滑轮组的组装如上图所示；
（2）当物重为40N时，绳端需用15N拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为66.7%；
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起220N重的物体．

点评：本题考查使用滑轮组动滑轮的重力、拉力的计算，关键是绳重及摩擦不计时公式F=

1

n

（G+G_动）的灵活运用；难点是滑轮组绳子的绕线．