用如图所示装置提升重为900N的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体匀速上升．求：（1）求此时滑轮组的机械效率；（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；（3）若提升

Question

用如图所示装置提升重为900N的物体A，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体匀速上升．求：

（1）求此时滑轮组的机械效率；
（2）若不计绳重和摩擦，求动滑轮的重；
（3）若提升的重物改为1200N，此时滑轮组的机械效率又为多少？
（4）在（3）问中需要在绳自由端加多大的拉力才能将物体匀速拉起？

Answer 1

已知：n=3  G=900N  F=400N  G′=1200N 
求：（1）η₁=？（2）G_动=？（3）η₂=？（4）F′=？

（1）滑轮组机械效率为η₁=(W有用)/(W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(Gh)/(3Fh)×100%=(G)/(3F)×100%=(900N)/(3×400N)×100%=75%；
（2）由图知，n=3，
∵不计摩擦，
∴F=(1)/(3)（G_轮+G），
∴G_动=3F-G=3×400N-900N=300N；
（3）（4）提升重1200N的物体时，施加的拉力为F′=(1)/(3)（G_轮+G′）=(1)/(3)（300N+1200N）=500N，
此时滑轮组的机械效率为η₂=(W′有用)/(W′总)×100%=(G′h)/(F′s)×100%=(G′)/(3F′)×100%=(1200N)/(3×500N)×100%=80%．
答：（1）此时滑轮组的机械效率为75%；
（2）动滑轮的重为300N；
（3）若提升的重物改为1200牛，此时滑轮组的机械效率为80%；
（4）在（3）问中需要在绳自由端加500N的拉力才能将物体匀速拉起．