在图所示的三个滑轮组中,每个滑轮的自重都是50N(绳自重和一切摩擦均不考虑).
(1)要用最小的力提起400N的物体,应选用哪个滑轮组?在图中画出绳的绕法.
(2)此时这个滑轮组的机械效率是多大?
(3)若绳子能承受的最大拉力是200N,那么使用这个滑轮组时,最大的机械效率是多大?
网友回答
解:(1)根据图示可知,甲图最多提供5条;乙图最多提供3条;由于丙图只有一个定滑轮,因此丙图最多提供4条,因此应选图甲,最省力的绕法如下:
(2)F=(G+G动)=(400N+2×50N)=100N,
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%.
(3)∵F=(G+G动),
∴G=5F-G动=5×200N-2×50N=900N,
则η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=90%.
答:(2)此时这个滑轮组的机械效率是80%.
(3)若绳子能承受的最大拉力是200N,那么使用这个滑轮组时,最大的机械效率是90%.
解析分析:(1)先根据一个动滑轮提供两条绳子,中间挂钩可提供一条,因此先确定提供绳子最大滑轮组,然后画出最多的绕法;
(2)先根据F=(G+G动),然后根据η===即可求出滑轮组的机械效率;
(3)先根据F=(G+G动)求出物体的最大重量,然后利用机械效率的变形公式即可求出滑轮组的最大机械效率.
点评:本题考查了机械效率公式的应用、滑轮组的绕法,能根据η====求出n的大小是本题的关键.