用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重为250N,动滑轮总重为30N,绳重及摩擦不计.(1)给你一根能承受60N拉力的绳子,请在图中画出滑轮组的绕法;(2)匀速提升重物

发布时间:2020-08-12 15:22:01

用如图所示的滑轮组提升重物.已知物重为250N,动滑轮总重为30N,绳重及摩擦不计.
(1)给你一根能承受60N拉力的绳子,请在图中画出滑轮组的绕法;
(2)匀速提升重物时,绳端的拉力是多大?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
(4)用这个滑轮组提升重物,它的机械效率最大为何值?

网友回答

解:(1)滑轮组绕线有两种,如右图:
因滑轮组的摩擦不计,动滑轮的重为30N,当使用甲图中滑轮组,绳子的股数是四股,则拉力:
F甲===70N>60N;
即拉力会大于绳子承受的最大拉力60N,故不能选择;
当使用乙图中滑轮组,绳子的股数是五股,拉力:
F乙===56N<60N,
拉力小于绳子承受的最大力,故选择乙图.
(2)由(1)可知,n=5,s=5h,F=56N,G=250N,
此时滑轮组的机械效率:
η===≈89%;
(3)∵F=(G物+G轮),绳子能承受的最大拉力为60N,
∴能提升的最大物重:
G大=5F大-G轮=5×60N-30N=270N,
此时滑轮组的机械效率:
η′====90%.
答:(1)滑轮组的绕法如乙图;
(2)匀速提升重物时,绳端的拉力是56N;
(3)滑轮组的机械效率是89%;
(4)用这个滑轮组提升重物,它的机械效率最大为90%.
解析分析:(1)滑轮组绳子的绕法有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重;
二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重.分别求出拉力大小和绳子能承受的最大拉力进行比较后选择.
(2)由(1)可知,承担物重的绳子股数n、物重、拉力F的大小,利用效率公式计算滑轮组的机械效率;
(3)用同一个滑轮组提升重物,提升的重物越重,机械效率越高;知道绳子能承受的最大拉力,求出F=(G物+G轮)能提升的最大物重,再利用效率公式求滑轮组的最大机械效率.

点评:本题考查了滑轮组的绕法、机械效率的计算,在绳重及摩擦不计时,灵活运用公式F=(G物+G轮)是本题的关键.
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