Question

（2012?安慶二模）小明用如圖所示的滑輪組做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將物重G為3.6N的物體勻速提起時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%．
求：
（1）繩子自由端拉力F大小．
（2）設(shè)滑輪組的動(dòng)滑輪重力為G_動(dòng)，提起物體的重力為G．試通過(guò)推導(dǎo)說(shuō)明：忽略摩擦及繩重時(shí)，同一滑輪組，提升物體重力G越大，機(jī)械效率就越大．

Answer 1

分析：（1）由圖可知滑輪組的有效股數(shù)為4，根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出繩子自由端拉力的大��；
（2）忽略摩擦及繩重時(shí)，額外功為克服動(dòng)滑輪的重力所做的功，有用功和額外功的和為總功，再根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率得出表達(dá)式，進(jìn)一步得出結(jié)論．

解答：解：（1）由圖可知n=4，
∵滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴拉力F=

G

nη

=

3.6N

4×0.75

=1.2N；
（2）忽略摩擦及繩重時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

=

W有用

W有用+W額外

=

Gh

Gh+G動(dòng)h

=

G

G+G動(dòng)

=

1

1+ G動(dòng) G

，
所以當(dāng)提升的物體重力增大時(shí)，滑輪組機(jī)械效率增大．
答：（1）繩子自由端拉力為1.2N；
（2）推導(dǎo)說(shuō)明如上所示．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算和提高滑輪組機(jī)械效率的方法，關(guān)鍵是知道忽略摩擦及繩重時(shí)克服動(dòng)滑輪的重力所做的功為額外功和公式“η=

G

nF

”公式的靈活運(yùn)用．