Question

张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上，图中每个滑轮等重，不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子，且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题：

（1）每个滑轮的重是多少？

（2）当货物重为1000N时，张强同学所做的总功为多少？

（3）绳子能承受的最大拉力是多少？

（4）当绳子的拉力最大时，滑轮组的机械效率是多少?

Answer

（1）200N （2）12000J （3）600N （4）88.9％

【解析】

试题分析：（1）由图可知：当物重G=200N时， η=50％

因为不计绳子重和摩擦，所以： η=W有/W总=G/（G+G动）

G动=G/η-G=200N/50％-200N=200N，每个滑轮重G动=200N

（2）W总=W有+W额=Gh+G动h=（1000N+200N）*10m=12000J

（3）由图可知：该滑轮组提起的最大物重G=1600N，所以绳子能承受的最大拉力：

F=（G+G动）/3=1800N/3=600N

（4）因为η=W有/W总=G/（G+G动）=1600N÷（1600N+200N）=88.9％

考点：机械效率