Question

如图所示装置，绳重及摩擦不计：（1）请利用图示的3个滑轮，补画该滑轮组完整的绕线；（2）当物重为50N时

如图所示装置，绳重及摩擦不计：（1）请利用图示的3个滑轮，补画该滑轮组完整的绕线；（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？（3）当物重为90N时，绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升？（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起多重的物体？

Answer 1

（1）将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上，然后依次绕完，如下图所示：

（2）此时该滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

4F

×100%=

50N

4×20N

×100%=62.5%；
（3）绳重及摩擦不计，根据F=

1

4

（G+G_动）可得，动滑轮的重力：G_动=nF-G=4×20N-50N=30N，
当物重为90N时，绳端需要的拉力：F′=

1

4

（G′+G_动）=

1

4

×（90N+30N）=30N；
（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，则最大吊起的物重：G″=4F″-G_动=4×60N-30N=200N．
答：（2）当物重为50N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为62.5%；
（3）当物重为90N时，绳端需用30N的拉力才能使其匀速上升；
（4）如果绳子能承受的最大拉力为60N，那么该滑轮组最大可吊起200N重的物体．