Question

【題目】如圖9所示裝置，繩重和摩擦不計。

（1）請利用圖示的3個滑輪，補畫出滑輪組完整的繞線_____。

（2）若物重為50N時，繩端需用20N的拉力才能把物體勻速提升，則將重為90N的物體勻速提升，繩端需要多大的拉力______？當90N的重物升高1m時，此時的機械效率為多少_____？

（3）如果繩子能承受的最大拉力為60N，那么該滑輪組最大可以吊起多重的物體_____？此時的機械效率又為多大_____？

（4）當動滑輪重為多少時，使用該滑輪組提起20N重的鉤碼剛好不省力______？

Answer 1

【答案】 30N 75% 210N 87.5% 60N

【解析】（1）動滑輪上有4段繩子，拉力方向向上；如圖所示：

（2）∵F＝（G輪+G物）∴G輪＝4F-G物＝4×20N50N＝30N；將重為90N的物體勻速提升，繩端需要的拉力：F′＝（G輪+）＝（30N+90N）＝30N；此時滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝75%．（3）∵F＝（G輪+G最大）∴G最大＝4FG輪＝4×60N30N＝210N；此時滑輪組的機械效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝×100%＝87.5%．（4）由F＝（G輪′+G′）可得：20N＝（G輪′+20N）,G輪′＝60N，故當動滑輪重為60N時，使用該滑輪組提起20N重的鉤碼剛好不省力。