题目

如图甲所示的滑轮组．不计绳重和摩擦，物体重G从400N开始逐渐增加，直到绳子被拉断．每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度．图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图象．

（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为多大？
（2）2个滑轮总重多少？
（3）绳子能承受的最大拉力是多少？
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重多少？

提问时间：2020-11-03

答案

（1）从甲图中可知，n=4；从乙图中可知，当η=40%时，G=400N，则
η=

G

4F

×100%
即：40%=

400N

4F

×100%
∴F=250N．
（2）设两个动滑轮总重G_总，则
η=

G

G总+G

×100%
即：40%=

400N

G总+400N

×100%
∴G_总=600N．
（3）由乙图可知：当物重最大为G′=3200N时，绳子刚好被拉断，则绳子能承受的最大拉力：
F_最大=

1

4

（G′+G_总）=

1

4

（3200N+600N）=950N．
（4）η=

G″

G总+G″

×100%
即：80%=

G″

600N+G″

×100%
∴G″=2400N．
答：（1）当滑轮组的机械效率为40%时，绳子的拉力为250N；
（2）2个滑轮总重600N；
（3）绳子能承受的最大拉力是950N；
（4）当滑轮组的机械效率为80%时，物体重2400N．