Question

【题目】小强同学利用如图甲所示的滑轮组将货物运送到楼上，不计绳子重和摩擦．如果所送货物重G从20N开始逐渐增加，每次均匀速拉动绳子，且提升同样的高度，图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像．当用拉力F拉着重G为20N的货物以0.5m/s的速度匀速上升时，滑轮组的机械效率是______，动滑轮的重是_______N；拉力F的功率为_______；当货物重G为180N时，滑轮组的机械效率是_______．

Answer 1

【答案】 50% 20 20W 90%

【解析】（1）由图乙可知，当用拉力F拉着重G为20N的货物匀速上升时，滑轮组的机械效率是50%；

（2）提升物体做的有用功：W有用=Gh，因不计绳子重和摩擦，故额外功来源为克服动滑轮自重做的功，即W额外=G动h，故滑轮组的机械效率

将物重G=20N和机械效率η=50%代入①式可得： 解得动滑轮的重：G动=20N；

（3）由图可知n=3，不计绳子重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力：

，绳子自由端移动的速度：v绳=nv物，拉力F的功率为：

当货物重G为180N时，由①式可得滑轮组的机械效率：

故答案为：(1). 50% (2). 20 (3). 20W (4). 90%