Question

如图所示，滑轮组工作时摩擦不计．（1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，

如图所示，滑轮组工作时摩擦不计．（1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η1；（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率η2何值？

Answer 1

（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，
滑轮组的机械效率：
η₁=

W有

W总

=

G1h

F1s

=

G1h

F13h

=

G1

F1×3

=

90N

40N×3

=75%；
∵F₁=

1

3

（G_轮+G₁），
即：40N=

1

3

（G_轮+90N），
∴G_轮=30N；
（2）当提升的物重为G₂=120N时，
∵摩擦不计，
∴拉力：
F₂=

1

3

（G_轮+G₂）=

1

3

（30N+120N）=50N，
此时滑轮组的机械效率：
η₂=

W′有

W′总

=

G2h

F2s

=

G2h

F23h

=

G2

F2×3

=

120N

50N×3

=80%．
答（1）滑轮组的机械效率为75%；
（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加50N的力可使物体匀速上升，这时滑轮组的机械效率为80%．