Question

某人用如图所示的滑轮组提升重物（忽略绳与滑轮之间的摩擦）．已知每个动滑轮重50N
（1）当重物的重力为300N时，则需要的拉力是多少？此时的机械效率是多少？
（2）当被提升的重物重力是3000N时，则需要的拉力是多少？此时的机械效率又是多少？
（3）通过以上两步计算，你得到什么启示？

Answer 1

分析：在使用滑轮组提升重物时，由几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一．机械效率是有用功与总功之比，在此题中，有用功是克服物体重力做的功，总功是拉力F做的功．

解答：解：（1）由图知，此滑轮组由4段绳子承担物重．所以S=4h
F=

1

4

（G_物+G_动）=

1

4

×（300N+2×50N）=100N
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

300N×h

100N×4h

=75%
答：需要的拉力是100N，滑轮组的机械效率是75%．
（2）F′=

1

4

（G_物′+G_动）=

1

4

×（3000N+100N）=775N
η′=

W有用′

W总′

= 

G物′h

F′s

=

3000N×h

775N×4h

=96.8%
答：当被提升的重物重力是3000N时，则需要的拉力是775N，滑轮组的机械效率96.8%．
（3）由（1）、（2）可以看出，额外功不变，物体的重力越大，机械效率越高．

点评：此题主要考查了机械效率的计算以及提高物体机械效率的方法，通过实际的计算得出结论，更便于理解．