Question

在图所示的三个滑轮组中，每个滑轮的自重都是50N（绳自重和一切摩擦均不考虑）．
（1）要用最小的力提起400N的物体，应选用哪个滑轮组？在图中画出绳的绕法．
（2）此时这个滑轮组的机械效率是多大？
（3）若绳子能承受的最大拉力是200N，那么使用这个滑轮组时，最大的机械效率是多大？

Answer 1

解：（1）根据图示可知，甲图最多提供5条；乙图最多提供3条；由于丙图只有一个定滑轮，因此丙图最多提供4条，因此应选图甲，最省力的绕法如下：

（2）F=（G+G_动）=（400N+2×50N）=100N，
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%．
（3）∵F=（G+G_动），
∴G=5F-G_动=5×200N-2×50N=900N，
则η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%．
答：（2）此时这个滑轮组的机械效率是80%．
（3）若绳子能承受的最大拉力是200N，那么使用这个滑轮组时，最大的机械效率是90%．
分析：（1）先根据一个动滑轮提供两条绳子，中间挂钩可提供一条，因此先确定提供绳子最大滑轮组，然后画出最多的绕法；
（2）先根据F=（G+G_动），然后根据η===即可求出滑轮组的机械效率；
（3）先根据F=（G+G_动）求出物体的最大重量，然后利用机械效率的变形公式即可求出滑轮组的最大机械效率．
点评：本题考查了机械效率公式的应用、滑轮组的绕法，能根据η====求出n的大小是本题的关键．