Question

（2012?襄陽(yáng)）某同學(xué)利用兩個(gè)滑輪組裝了一個(gè)滑輪組，將重為300N的物體從一樓勻速提升到三樓，所用的拉力為120N，則該滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

．

Answer 1

分析：一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，如果從定滑輪開始繞，有兩段繩子承擔(dān)物體的重力；如果從動(dòng)滑輪開始繞，有三段繩子承擔(dān)物體的重力；在不做額外功的情況下，知道物體的重力，可利用公式F=

1

n

G判斷出吊著物體繩子的段數(shù)，又知道拉力的大小，再利用公式η=

W有用

W總

=

G

nF

計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，如果從定滑輪開始繞，有兩段繩子承擔(dān)物體的重力，如圖甲所示：
如果從動(dòng)滑輪開始繞，有三段繩子承擔(dān)物體的重力，如圖乙所示：

如果此滑輪組不做額外功，
∵G=300N，如果有兩段繩子承擔(dān)物體的重力，
則拉力的大小為：F_拉力=

1

2

×300N=150N，而實(shí)際所用的拉力為120N，120N＜150N，
∴應(yīng)有三段繩子承擔(dān)物體的重力，如圖乙所示：
∵F=120N，
∴滑輪組的機(jī)械效率為：η=

W有用

W總

=

Gh

F?nh

=

G

nF

=

300N

3×120N

≈83.3%．
故答案為：83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了承擔(dān)繩子段數(shù)的判斷，以及機(jī)械效率的計(jì)算．對(duì)于滑輪組的繞法有一種記憶竅門：“奇動(dòng)偶定”從動(dòng)滑輪開始繞，承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)是奇數(shù)．從定滑輪開始繞，承擔(dān)物體和動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)是偶數(shù)．