Question

如圖，要求滑輪組由4股繩子承擔重物，（不考慮滑輪與軸之間的摩擦及繩重）
（1）請用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好
（2）當滑輪組提起重200N的物體時，機械效率為50%，求動滑輪重力
（3）若要使這個滑輪組省力，則提起的重物應該超過多重？

Answer 1

分析：（1）繩子股數n=4，根據“奇動偶定”可知繩子固定端在定滑輪上；
（2）在不考慮滑輪與軸之間的摩擦及繩重時，影響機械效率的是動滑輪的重力，克服物重做的功為有用功，克服動滑輪重力做的功為額外功，總功等于有用功與總功的和，機械效率等于有用功與總功的比值．
（3）拉力是物重與動滑輪重力之和的四分之一，若要省力，拉力必須小于物重．

解答：解：（1）繩子股數n=4，所以繩子固定端在定滑輪上；
（2）η=

W有用

W總

×100%=

W有

W有+W額

×100%=

G物

G物+G輪

×100%=50%，
代入數據得：G_輪=200N
（3）F_拉=

1

4

(G物+G輪)
當F_拉＜G_物時，滑輪組省力；
即：

1

4

(G物+G輪)＜G物
所以G_物＞66.7N．
故答案為：
（1）

（2）200N；
（3）66.7N．

點評：本題考查了滑輪組的組裝、機械效率的計算、滑輪組中繩子自由端拉力與物重的關系；特別注意滑輪組中影響機械效率的因素之一動滑輪的重力．