如图所示装置,绳重及摩擦不计: (1)请利用图示的3个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线; (2)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?
问题描述:
如图所示装置,绳重及摩擦不计:
(1)请利用图示的3个滑轮,补画该滑轮组完整的绕线;
(2)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?
(3)当物重为90N时,绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升?
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
答
(1)将绳子的一端固定在定滑轮的挂钩上,然后依次绕完,如下图所示:
(2)此时该滑轮组的机械效率:η=
×100%=W有 W总
×100%=Gh Fs
×100%=G 4F
×100%=62.5%;50N 4×20N
(3)绳重及摩擦不计,根据F=
(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF-G=4×20N-50N=30N,1 4
当物重为90N时,绳端需要的拉力:F′=
(G′+G动)=1 4
×(90N+30N)=30N;1 4
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,则最大吊起的物重:G″=4F″-G动=4×60N-30N=200N.
答:(2)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为62.5%;
(3)当物重为90N时,绳端需用30N的拉力才能使其匀速上升;
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起200N重的物体.