Question

利用如图所示的装置,用40N的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.

求（1）物体和动滑轮的重各是多少（2）若绳能承受的最大拉力为50N，此装置的机械效率最大可提高到多少（三股绳子）

Answer 1

初中所需知道的造成机械效率小于100%的原因主要由两个：①动滑轮的重力，②绳与滑轮组间的摩擦力。而且初中的研究中，主要研究的是动滑轮的重力对机械效率的影响。

（1）如图，动滑轮上有三根绳子牵引，由于绳子上拉力各处相等，因此我们可以看为动滑轮受到竖直向上的拉力为F=3*40N=120N，假设动滑轮向上运动了s，那么动滑轮受到向上拉力做的功是120s，因此有用功是W有用=75%*120s=90s 重物重力为90N 对动滑轮受力分析向上的力120N
向下的力重物重力90N 自身重力G G+90N=120N G=30N
物体重力90N 动滑轮重力30N
（2）动滑轮受到绳子的最大总牵引力为150N，而动滑轮重力为30N 因此可以挂的重物最重为120N 机械效率=120s/150s*100%=80%
如有疑问可追问，望采纳。

Answer 2

(1)解：由题意可知物体与滑轮总重为40N × 3=120N

∵装置机械效率为75%

∴物体重量G物=75% × 120N=90N

滑轮中G滑=30N

(2)解：由题意可知装置最高承受滑轮与物体总重量为50N × 3=150N

由（1）知G滑=30N，则物重G'=120N

η=120N/150N × 100%=80%

Answer 3

(1)物重：40N*3*75%=90N
动滑轮重：40N*3-90N=30N
(2) 50N*3-30N=120N
最大机械效率：120N/(50N*3)*100%=80%