试题

用图甲所示的滑轮组运送货物上楼，每件货物重100N，每次运送的量不定，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物重力增加而变化的图象．（不计绳重和摩擦）
（1）求动滑轮的重力；
（2）当滑轮组的机械效率最大时，绳子的拉力；
（3）求该滑轮组的最大机械效率．

解：（1）由乙图知，当G=100N时，η=50%
∵η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

=

Gh

Gh+G动h

=

G

G+G动

即：50%=

100N

100N+G动

，
解得：G_动=100N．
（2）当滑轮组的机械效率最大时是运送4件货物，G′=4×100N=400N
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重．
所以F=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

×（400N+100N）=250N
（3）∵η=

W有用

W总

=

Gh

F s

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴该滑轮组的最大机械效率．η′=

G′

nF′

×100%=

400N

2×250N

×100%=80%．
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）当滑轮组的机械效率最大时，绳子的拉力为250N；
（3）求该滑轮组的最大机械效率为80%．
解：（1）由乙图知，当G=100N时，η=50%
∵η=

W有用

W总

=

W有用

W有用+W额

=

Gh

Gh+G动h

=

G

G+G动

即：50%=

100N

100N+G动

，
解得：G_动=100N．
（2）当滑轮组的机械效率最大时是运送4件货物，G′=4×100N=400N
由甲图知，滑轮组由2段绳子承担物重．
所以F=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

×（400N+100N）=250N
（3）∵η=

W有用

W总

=

Gh

F s

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴该滑轮组的最大机械效率．η′=

G′

nF′

×100%=

400N

2×250N

×100%=80%．
答：（1）动滑轮的重力为100N；
（2）当滑轮组的机械效率最大时，绳子的拉力为250N；
（3）求该滑轮组的最大机械效率为80%．