试题

题目:
青果学院如图滑轮组,要求物体和动滑轮的总重由3段绳子承担.请完成:①在图中画出滑轮组的绕线.
②此滑轮组提起重90N的重物要用40N拉力,此时滑轮组的机械效率是
75%
75%

③若动滑轮重为G0,不计摩擦和绳重,则此滑轮组的机械效率的大小会随什么因素而变化?请推导出此滑轮组的机械效率的表达式,并分析说明其变化关系.
答案
75%

解:(1)先将绳子的一端固定系在动滑轮的挂钩上,然后绕过定滑轮,再向下绕过动滑轮,绳子末端用力方向向上,如下图所示.
青果学院
(2)η=
G
nF
×100%=
90N
3×40N
×100%=75%;
(3)∵η=
W
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
G
nF
×100%=
G
n(G+G)
×100%
又∵滑轮组固定
∴此滑轮组的机械效率与物重有关,物重越大,机械效率越高.
故答案为:(2)75%;(3)η=
G
n(G+G)
×100%;此滑轮组的机械效率与物重有关,物重越大,机械效率越高.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率.
(1)图中一只定滑轮和一只动滑轮,根据奇动偶定原则确定绳子固定的位置,然后动滑轮和定滑轮交替绕下去即可.
(2)已知物重和拉力,直接根据机械效率的变形公式η=
W
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
G
nF
×100%即可求出.
(3)对机械效率的公式进行变形,得出机械效率与物重、动滑轮重以及作用在动滑轮上绳子的段数的关系,便可直观看出影响机械效率的因素.
本题考查绳子的绕法、有用功、总功、机械效率等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是分析影响滑轮组机械效率的因素.
功、功率、机械效率.
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