Question

16．在如图甲所示的滑轮组中，不计绳重和摩擦．每次均缓慢竖直拉直每根绳子，将物体G₁匀速提升到同样的高度．如果物体重G₁从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．动滑轮的重力是多少？

Answer 1

分析 不计绳重和摩擦，动滑轮不变，取物重G=200N，知道此时的机械效率为50%，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$求动滑轮重．

解答 解：
由乙图可知：当G=200N时，η=50%，
因为η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+2{G}_{轮}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{轮}}$，
即：50%=$\frac{200N}{200N+2{G}_{轮}}$，
所以G_轮=100N．
答：动滑轮的重力是100N．

点评 利用好在不计摩擦和绳重时滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+2{G}_{轮}h}$=$\frac{G}{G+2{G}_{轮}}$、能从图象中得出相关信息是本题的关键．