Question

如图，是一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一段固定在天花板上，人用力拉绳子

如图，是一种简易升降晾衣架，它由四个定滑轮和两个动滑轮组成，绳子的一段固定在天花板上，人用力拉绳子的自由端可以使晾衣架匀速上升，晾衣架在匀速上升过程中横梁保持水平，如图所示．将40N的衣物挂在晾衣架上，人拉绳的力为12.5N时，衣物匀速上升，忽略绳重及摩擦．晾衣架的总重力是______N，此时该装置的机械效率是______； 如果将60N的衣物挂在晾衣架上，求人所需要的拉力大小是______．

Answer 1

（1）由图可知，动滑轮上引出的承担物重的绳子段数为4，设晾衣架横梁（含动滑轮）的总重G_架，
由F=

1

n

（G_架+G）可得，晾衣架横梁（含动滑轮）的总重力为：
G_架=4F-G=4×12.5N-40N=10N；
（2）∵η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F×nh

×100%=

G

nF

×100%，
∴该装置的机械效率为：
η=

G

nF

×100%=

G

nF

×100%=

40N

4×12.5N

=80%；
（3）∵第二次提升物体的重力为：G_衣=60N，
∴此时的拉力为：
F′=

1

4

（G_架+G_衣）=

1

4

×（10N+60N）=17.5N．
故答案为：10；80%；17.5N．