Question

如图所示：用40牛的拉力，使物体A匀速上升，不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75%．求：
（1）物体A和动滑轮重各是多少牛？
（2）若绳能承受的最大拉力为50牛，此装置的机械效率可提高到多少？

Answer

由图可知，承担物重的绳子股数n=3，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=3h，
（1）知道拉力大小、s=3h、机械效率的大小，利用η====求物体A的重；
再利用F=（GA+G轮）求动滑轮重；
（2）知道绳能承受的最大拉力，利用F=（GA+G轮）求能提升的最大物重，再利用η====求此时滑轮组的机械效率（此装置的机械效率可提高到的大小）．
【解析】
（1）∵η====，
∴物体A重：
GA=3Fη=3×40N×75%=90N；
∵不计绳重和摩擦，
∴F=（GA+G轮），即：40N=（90N+G轮），
∴G轮=30N；
（2）∵绳能承受的最大拉力F大=（G大+G轮）=50N，
∴能提升的最大物重：
G大=3×50N-G轮=150N-30N=120N，
此时滑轮组的机械效率（能提高到的最大值）：
η′======80%．
答：（1）物体A和动滑轮重各是90N、30N；
（2）此装置的机械效率可提高到80%．