Question

某同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體重力的關(guān)系時(shí)，采用了如圖甲所示的滑輪組，每個(gè)滑輪等重．不計(jì)繩重和摩擦，物體重G₁從200N開(kāi)始逐漸增加，直到繩子被拉斷．每次均勻速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度．圖乙記錄了在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖象．請(qǐng)根據(jù)圖象回答：
（1）每個(gè)滑輪重

100

N；
（2）當(dāng)G=

600

N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率可達(dá)到75%．

Answer 1

分析：（1）由甲圖可知繩子的有效股數(shù)為4，由乙圖可知當(dāng)滑輪組提起200N物體時(shí)，機(jī)械效率為50%，不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)η=

W有

W總

×100%=

W有

W有+W額

×100%=

Gh

Gh+G動(dòng)h

×100%=

G

G+G動(dòng)

×100%求出每一個(gè)動(dòng)滑輪的重力；
（2）在動(dòng)滑輪重力已經(jīng)計(jì)算出的情況下，利用公式η=

G

G+G動(dòng)

×100%的變形公式求出滑輪組的機(jī)械效率可達(dá)到75%時(shí)物體的重力．

解答：解：（1）由圖可知：當(dāng)物體重200N時(shí)，機(jī)械效率為50%．
不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=

W有

W有+W額

×100%=

Gh

Gh+G動(dòng)h

×100%=

G

G+G動(dòng)

×100%，
∴G_動(dòng)=

G

η

-G=

200N

50%

-200N=200N，
由圖可知?jiǎng)踊�輪為兩個(gè)，則每個(gè)滑輪重100N；
（2）把η=75%、G_動(dòng)=200N代入公式η=

G

G+G動(dòng)

×100%得：
75%=

G′

G′+G動(dòng)

×100%=

G′

G′+200N

×100%，
解得：G′=600N．
故答案為：（1）100；（2）600．

點(diǎn)評(píng)：滑輪組提升物體時(shí)，在不考慮繩重和摩擦?xí)r，利用η=

G

G+G動(dòng)

×100%，計(jì)算相關(guān)的量，是比較常用的方法，一定要掌握．