Question

18．如图装置，横杆连接在两个滑轮上（滑轮重均相等），杆重不计，杆下悬重物G=120牛．在不计摩擦和绳重的情况下，要匀速提起重物，需要加拉力为40牛．若把重物在10秒内提升2米，则每个滑轮重为20牛，这个滑轮组的机械效率为75%．

Answer 1

分析 （1）由图可知，承担物重的绳子股数n=4，在不计摩擦情况下，拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_轮）计算每个滑轮的重力；
（2）利用W=Gh计算有用功，利用W=Fs计算总功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由图可知，该滑轮组由2个定滑轮和2个动滑轮组成，n=4，
杆重、摩擦和绳重不计的情况下，则拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_轮），
则每个滑轮重：
G_轮=$\frac{1}{2}$（4F-G）=$\frac{1}{2}$（4×40N-120N）=20N；
（2）对重物做的有用功：
W_有用=Gh=120N×2m=240J，
拉力做的总功：
W_总=Fs=F×4h=40N×4×2m=320J，
这个滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{240J}{320J}$×100%=75%．
故答案为：20；75．

点评 本题考查了使用滑轮组时动滑轮重力、有用功、总功和机械效率的计算，正确找到承担物重的绳子股数、用好不计杠杆重、摩擦和绳重时滑轮组的省力公式是解题的关键．