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如图甲,某同学用两个滑轮组成的滑轮组,在同一种绕绳方式下匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系,并绘制出如图乙的F-G图象

题目详情
如图甲,某同学用两个滑轮组成的滑轮组,在同一种绕绳方式下匀速提升不同质量的重物,得到了多组竖直作用在绳子自由端的拉力F与重物所受重力G的大小关系,并绘制出如图乙的F-G图象(不计绳重与摩擦).

(1)试根据图象计算动滑轮所受重力G
(2)在图甲中画出该同学的绕绳方法;
(3)用该滑轮组提起重为65N的重物时,滑轮组的机械效率是多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)由受力分析可知,F=
1
n
(G+G),
根据图象上两个特殊点代入,20=
1
n
(30+G)…①
40=
1
n
(70+G)…②
解①②组成的方程组可得:G=10N,n=2;
(2)由n=2可知有两段绳子吊着动滑轮,故绕绳方法如图所示;
(3)由题意得,此时的拉力F=
1
2
(G+G)=
1
2
(65N+10N)=37.5N,
此时滑轮组的机械效率η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
G
nF
=
65N
2×37.5N
=86.7%.
答:(1)动滑轮的重力为10N;
(2)如图;
(3)滑轮组的机械效率为86.7%.
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