Question

7．利用如图所示的滑轮组提升800N的重物需要拉力为250N，不计一切摩擦和绳子重．
（1）若把重1000N的物体匀速提起，作用在绳自由端的拉力应为多大？
（2）有人重500N，此人利用这个滑轮组向下拉绳子提升货物，该滑轮组能达到的最大机械效率是多大？（绳子能承受的拉力足够大）

Answer 1

分析 （1）因题目已知动滑轮的重，又有绳重和摩擦均不计，故拉力要看有几段绳子在拉重物，拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一．
（2）先根据人的重量求出货物的重力，根据机械效率的计算公式计算．

解答 解：（1）从图中可知有4段绳子在拉重物和两个动滑轮，故拉力F=$\frac{1}{4}$（G_动+G_物1）=$\frac{1}{4}$（G_动+800N）=250N；所以G_动=200N；
若把重1000N的物体匀速提起，作用在绳自由端的拉力F₁=$\frac{1}{4}$（G_动+G_物2）=$\frac{1}{4}$（200N+1000N）=300N；
（2）作用在绳子自由端的拉力最大为人的重力，否则人离开地面也不能提起重物，
同理有F=$\frac{{G}_{物}+{G}_{动滑轮}}{n}$，500N=$\frac{{G}_{物}+200N}{4}$，即G物=1800N；
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{物}h}{Fnh}$×100%=$\frac{1800N×h}{500N×4h}$×100%=90%，
最大机械效率η=90%．
答：（1）作用在绳自由端的拉力应为300N；
（2）滑轮组能达到的最大机械效率是90%．

点评 本题考查滑轮组绳子拉力多计算和滑轮组的机械效率，属于中等题．