Question

如图（a）所示的滑轮组，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦，物体重G．从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断，

如图（a）所示的滑轮组，每个滑轮等重，不计绳重和摩擦，物体重G．从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断，每次均匀速拉动绳子将物体提升相同的高度．图（b）是在此过程中滑轮组的机械效率随物重增加而变化的图象．（1）试求每个滑轮有多重．（2）绳子能承受的最大拉力．（3）现实生活中，提高机械效率，更充分地发挥机械设备的作用，有重要的经济意义，请你从物理学的角度说出提高机械效率的主要方法．

Answer 1

（1）由（b）图可知：当G=200N时，η=50%，
∵η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

=

Gh

Gh+2G动h

=

G

G+2G动

，
即：50%=

200N

200N+2G动

，
∴G_动=100N；
（2）由（b）图可知：当G′=1800N时，绳子刚好被拉断，
则绳子能承受的最大拉力：
F_最大=

1

4

（G′+2G_动）=

1

4

×（1800N+2×100N）=500N；
（3）要提高机械效率，便要想办法减少工作过程中所做的额外功，可以改进结构，使它更合理，更轻巧，在使用中经常保养，定期润滑，使机械处于良好的运转状态．
答：（1）每个滑轮重为100N；（2）绳子能承受的最大拉力为500N；（3）改进结构，使它更合理，更轻巧，在使用中经常保养，定期润滑，使机械处于良好的运转状态．