Question

9．用如图所示的滑轮组，不计绳重和f，将重为10N的物体以0.1m/s的速度匀速提升．拉力F=6N．求滑轮组的机械效率；若被提升物体增加到30N，求拉力的大小．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出该滑轮组的机械效率；
（2）由图可知绳子的有效股数为2，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮自重，并根据省力特点求出拉力大小．

解答 解：
（1）由图可知，n=2，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{10N}{2×6N}$×100%≈83.3%．
（2）由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）得动滑轮的自重：
G_动=nF-G=2×6N-10N=2N；
则F′=$\frac{1}{2}$（G′+G_动）=$\frac{1}{2}$×（30N+2N）=16N．
答：滑轮组的机械效率为83.3%；若被提升物体增加到30N，拉力的大小为16N．

点评 本题考查了动滑轮的重力和滑轮组机械效率的计算，关键是公式F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%公式的应用．