Question

9．一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升2000N的货物，所用拉力为800N，重物升高2m．（滑轮重力不计）．求：
（1）请按题目所给的数据，将滑轮组应连线的方式，用笔画出．
（2）此滑轮组的机械效率多大？
（3）你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关？（不要求写出分析过程）

Answer 1

分析 （1）根据F=$\frac{1}{n}$G求出滑轮组绳子的有效股数，然后根据滑轮组绳子的绕线方法设计滑轮组；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$计算此滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组的机械效率与提升的物重有关，还与那些产生额外功的各因素有关系．

解答 解：
（1）滑轮重力不计，则拉力F=$\frac{1}{n}$G，
所以，滑轮组绳子的有效股数n=$\frac{G}{F}$=$\frac{2000N}{800N}$≈3，
如图只有一个动滑轮，因此绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过上面的定滑轮，再绕过动滑轮，如图所示：

（2）此滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{3Fs}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{2000N}{3×800N}$×100%≈83.3%；
（3）滑轮组的机械效率与提升的物重有关，与动滑轮的重有关，与绳重有关，与摩擦的大小有关等．
答：（1）见解答图；
（2）此滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）滑轮组的机械效率与提升的物重有关；与动滑轮的重有关；与绳重有关；与摩擦的大小有关等．

点评 此题考查滑轮组的设计与组装、机械效率的计算，同时考查滑轮组的机械效率的影响因素，影响滑轮组机械效率大小的因素，是我们应该熟知的内容，具体实践中应尽量减小额外功，增加有用功，提高机械的效率．