 如图,用甲、乙两个滑轮组匀速提升重物,已知物重G 1与G 2之比为2:1,甲滑轮组中动滑轮重G 动甲与G 1之比是1:5,乙滑轮组中两个动滑轮总重G 动乙与G 2之比是3:5(不计绳重与摩擦),求:(1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比?(2)用在绳子自由端的拉力F 1与F 2之比?
分析:(1)利用赋值法得出物体重G 1和G 2的大小,知道甲滑轮组中动滑轮重G 动甲与G 1之比和乙滑轮组中两个动滑轮总重G 动乙与G 2之比,从而可以计算出动滑轮G 动甲和G 动乙的大小,利用公式η= = = 计算出两个滑轮组的机械效率,进而求出甲、乙两个滑轮组的机械效率之比. (2)从图可知,甲滑轮有三段绳子吊着物体,乙滑轮有四段绳子吊着物体. 知道了物体重G 1和G 2的大小和甲、乙两个滑轮组的机械效率,可利用公式η= = = 计算出绳子自由端的拉力的大小,进而求出绳子自由端的拉力F 1与F 2之比. 解答:解: (1)解: 由题知,G 1:G 2=2:1, 设G 1=20N,则G 2=10N, ∵G 动甲:G 1=1:5, ∴G 动甲=4N, 又∵G 动乙:G 2=3:5, ∴G 动乙=6N, ∵不计摩擦、绳重, ∴η 甲= = = , η 乙= = = , 则∴ = = × = . (2)从图可知,甲滑轮有三段绳子吊着物体,乙滑轮有四段绳子吊着物体. ∴η 甲= = = , 解得:F 1=8N, η 乙= = = , 解得;F 2=4N; ∴ = = . 答:(1)甲、乙两个滑轮组的机械效率之比为4:3. (2)用在绳子自由端的拉力F 1与F 2之比为2:1. 点评:本题考查了滑轮组的机械效率的计算,会利用赋值法得出物体重G 1、G 2,而动滑轮G 甲、G 乙的大小是本题的关键,难点为利用公式η= = = 和η= = = 计算滑轮组的机械效率.
|