用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,把重物匀速提起,绳子的最大承受力为300N,滑轮组的机械效率为60%,这样一次提升

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  • 解题思路:用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,有两种绕线方式,有三段或两段绳子吊着动滑轮,首先利用吊着动滑轮绳子的段数,判断出绳子末端移动的距离S与物体上升的高度h之间的关系,绳子的最大承受力就是绳子末端所施加的最大拉力,设物体的重为G,可利用公式W=FS计算总功,利用公式W有用=Gh计算有用功,已知滑轮组的机械效率,从而可以计算出物体的重力.

    (1)当有三段绳子吊着动滑轮时,

    绳子末端移动的距离S与物体上升高度h之间的关系为:S=3h,

    绳子末端所能施加的最大拉力F=300N,设物体的重为G,

    而滑轮组的机械效率为η=60%,F=300N,

    ∴η=

    W有用

    W总=[Gh/FS]=[Gh/F3h]=[G/F3]=[G/300N×3]=60%,

    从而可以计算出,G=540N.

    (2)当有两段绳子吊着动滑轮时,

    绳子末端移动的距离S与物体上升高度h之间的关系为:S=2h,

    绳子末端所能施加的最大拉力F=300N,设物体的重为G,

    而滑轮组的机械效率为η=60%,F=300N,

    ∴η=

    W有用

    W总=[Gh/FS]=[Gh/F2h]=[G/F2]=[G/300N×2]=60%,

    从而可以计算出,G=360N.

    则这样一次提升的重物最多有540N.

    故选B.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功的计算.

    考点点评: 本题考查根据滑轮组求提升物体的重力,关键是滑轮组的设计与绳子的绕法,这是难点,会分析动滑轮上绳子的段数,这是重点.