题目内容
如图装置，绳重和摩擦不计．
（1）请利用图示的3个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线．
（2）若物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能把物体匀速提升，则将重为90N的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力？当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体？此时的机械效率又为多大？
（4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力？
（1）请利用图示的3个滑轮，补画出滑轮组完整的绕线．
（2）若物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能把物体匀速提升，则将重为90N的物体匀速提升，绳端需要多大的拉力？当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为多少？
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起多重的物体？此时的机械效率又为多大？
（4）当动滑轮重为多少时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力？
（1）动滑轮上有4段绳子，拉力方向向上；如图所示：
（2）∵F=
（G轮+G物）
∴G轮=4F-G物=4×20N-50N=30N；
将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力：F′=
（G轮+G物′）=
（30N+90N）=30N；
此时滑轮组的机械效率：η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=75%．
（3）∵F=
（G轮+G最大）
∴G最大=4F-G轮=4×60N-30N=210N；
此时滑轮组的机械效率：η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=87.5%．
（4）由F=
（G轮′+G′）可得：
20N=
（G轮′+20N）
G轮′=60N．
答：（2）将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力为30N；当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为75%；
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起210N的物体；此时的机械效率为87.5%；
（4）当动滑轮重为60N时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力．
（2）∵F=
| 1 |
| 4 |
∴G轮=4F-G物=4×20N-50N=30N；
将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力：F′=
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 4 |
此时滑轮组的机械效率：η=
| W有 |
| W总 |
| G物′h |
| F′s |
| G物′ |
| 4F′ |
| 90N |
| 4×30N |
（3）∵F=
| 1 |
| 4 |
∴G最大=4F-G轮=4×60N-30N=210N；
此时滑轮组的机械效率：η=
| W有 |
| W总 |
| G最大h |
| F最大s |
| G最大 |
| 4F最大 |
| 210N |
| 4×60N |
（4）由F=
| 1 |
| 4 |
20N=
| 1 |
| 4 |
G轮′=60N．
答：（2）将重为90N的物体匀速提升，绳端需要的拉力为30N；当90N的重物升高1m时，此时的机械效率为75%；
（3）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可以吊起210N的物体；此时的机械效率为87.5%；
（4）当动滑轮重为60N时，使用该滑轮组提起20N重的钩码刚好不省力．
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