Question

在不计绳重和摩擦的情况下，利用一滑轮组匀速提升物体．下表是在利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息．

物体所受重力 G/N	作用在绳子自由端的拉力 F/N	滑轮组做的有用功 W有用/J	拉力做的总功 W总/J
500	200	1000	1200

（1）通过计算确定该滑轮组提起物体的绳子段数，并在虚线框中画出该滑轮组的组装示意图．（用最少的滑轮）
（2）用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为多少？机械效率为多少？（要求：写出依据的主要公式或变形公式，有数据代入，答案中有数值和单位）

Answer 1

【答案】分析：滑轮组在不计绳重和摩擦的情况下，只有克服动滑轮的重力而产生的额外功，动滑轮由几股绳子承担，拉力就是物体重力和动滑轮总重的几分之一，结合机械效率的公式来求解．
解答：解：（1）利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息可知：
∵η===
∴n===3
即绳子的股数为三股．有三股绕线的滑轮组最少是由一个动滑轮和一个定滑轮组成的．
具体图形如下：

（2）利用该滑轮组将一物体匀速提升到一定高度时采集到的信息可知：在不计绳重和摩擦的情况下，
使用该滑轮组，有三股绕线，则：
．
∴G_动=nF-G_物=3×200N-500N=100N．
当用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时．
s=nh=3×1m=3m．
拉力F′===300N．
做的总功W_总=F′?s=300N×3m=900J．
有用功W_有=G′_物?h=800N×1m=800J．
机械效率η==×100%=88.9%
答：用该滑轮组将重为800N的物体匀速提升1m时，拉力做的总功为900J，机械效率为88.9%．
点评：此题主要考查滑轮组在不计绳重和摩擦的情况下，只有克服动滑轮的重力而产生的额外功，对机械效率的公式会变形应用，代入数据和答案必须有数值和单位．