Question

18．如圖裝置，橫桿連接在兩個滑輪上（滑輪重均相等），桿重不計，桿下懸重物G=120牛．在不計摩擦和繩重的情況下，要勻速提起重物，需要加拉力為40牛．若把重物在10秒內(nèi)提升2米，則每個滑輪重為20牛，這個滑輪組的機械效率為75%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，在不計摩擦情況下，拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_輪）計算每個滑輪的重力；
（2）利用W=Gh計算有用功，利用W=Fs計算總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，該滑輪組由2個定滑輪和2個動滑輪組成，n=4，
桿重、摩擦和繩重不計的情況下，則拉力F=$\frac{1}{4}$（G+2G_輪），
則每個滑輪重：
G_輪=$\frac{1}{2}$（4F-G）=$\frac{1}{2}$（4×40N-120N）=20N；
（2）對重物做的有用功：
W_有用=Gh=120N×2m=240J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=F×4h=40N×4×2m=320J，
這個滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{240J}{320J}$×100%=75%．
故答案為：20；75．

點評 本題考查了使用滑輪組時動滑輪重力、有用功、總功和機械效率的計算，正確找到承擔(dān)物重的繩子股數(shù)、用好不計杠桿重、摩擦和繩重時滑輪組的省力公式是解題的關(guān)鍵．