用如图所示的滑轮组提升重900N的物体,使物体匀速上升3m,所用拉力为400N,摩擦不计.求:
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解题思路:从滑轮组的结构图上看出,直接从动滑轮上引出的绳子股数n=3,s=3h.

(1)不计摩擦,知道物体重和拉力大小,利用F=[1/3](G+G)求动滑轮重;

(2)知道物重G和升高的高度h求出有用功;知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W=Fs,根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率;

(3)若用它匀速提升重1800N的物体,利用F=[1/3](G+G)求拉力大小,再利用(2)中的方法求此时滑轮组的机械效率.

(1)由图知,n=3,

∵不计摩擦,

∴F=[1/3](G+G

∴G=3F-G=3×400N-900N=300N;

(2)滑轮组机械效率:

η=

W有用

W总=[Gh/Fs]=[Gh/3Fh]=[G/3F]=[900N/3×400N]=75%;

(3)提升重1800N的物体时:

F′=[1/3](G+G′)=[1/3](300N+1800N)=700N,

此时滑轮组的机械效率:

η′=

W′有用

W′总=[G′h/F′s]=[G′h/3F′h]=[G′/3F′]=[1800N/3×700N]≈85.7%.

答:(1)动滑轮有300N重;

(2)滑轮组机械效率是75%.

(3)若用它匀速提升重1800N的物体,绳端的拉力是700N,这种情况下滑轮组的机械效率是85.7%.

点评:

本题考点: 滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算.

考点点评: 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算,利用好不计摩擦时拉力和物重的关系[F=[1/3](G轮+G物)]是本题的关键.