Question

【题目】如图所示：用40牛的拉力，使物体A匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：

（1）物体A和动滑轮重各是多少牛？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率可提高到多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：∵η= = = = ，

∴物体A重：

GA=3Fη=3×40N×75%=90N；

∵不计绳重和摩擦，

∴F= （GA+G轮），即：40N= （90N+G轮），

∴G轮=30N；

（2）解：∵绳能承受的最大拉力F大= （G大+G轮）=50N，

∴能提升的最大物重：

G大=3×50N﹣G轮=150N﹣30N=120N，

此时滑轮组的机械效率（能提高到的最大值）：

η′= = = = = =80%．

【解析】由图可知，承担物重的绳子股数n=3，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，（1）知道拉力大小、s=3h、机械效率的大小，利用η= = = = 求物体A的重；再利用F= （GA+G轮）求动滑轮重；（2）知道绳能承受的最大拉力，利用F= （GA+G轮）求能提升的最大物重，再利用η= = = = 求此时滑轮组的机械效率（此装置的机械效率可提高到的大小）．