Question

如图所示，滑轮组工作时摩擦不计．
（1）当被提升的物重为90N时，绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升，求滑轮组的机械效率η₁；
（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加多大的力可使物体匀速上升？这时滑轮组的机械效率η₂何值？

Answer

（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，知道物重G1和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小F1和拉力端移动的距离求出总功W总=F1s，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率η1；
根据F1=（G轮+G1）求动滑轮重；
（2）当物重为G2，利用F2=（G轮+G2）求拉力大小F2；
再根据（1）的求法求出滑轮组的机械效率η2．
【解析】
（1）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，
滑轮组的机械效率：
η1======75%；
∵F1=（G轮+G1），
即：40N=（G轮+90N），
∴G轮=30N；
（2）当提升的物重为G2=120N时，
∵摩擦不计，
∴拉力：
F2=（G轮+G2）=（30N+120N）=50N，
此时滑轮组的机械效率：
η2======80%．
答（1）滑轮组的机械效率为75%；
（2）当被提升的物重为120N时，绳端需施加50N的力可使物体匀速上升，这时滑轮组的机械效率为80%．