Question

【题目】如图所示，工人用滑轮组提升货物，每个滑轮所受的重力均为50N。

（1）用滑轮组让重为750N的货物以0.2m/s的速度竖直上升10s，求工人做的有用功。

（2）若绳子能够承受的最大拉力为500N，货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。

Answer 1

【答案】（1）1500J；（2）85%。

【解析】

（1）由可得物体升高的高度：

h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，

工人做的有用功：

W有用＝Gh＝750N×2m＝1500J；

（2）由题知，货物提升过程中绳子所受的重力和摩擦力对应的额外功始终占总功的10%，

当以绳子能够承受的最大拉力提升货物时，拉力做的总功Fs，则有：

Fs＝G物h+G动h+10%×Fs﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

由图可知n＝2，则s＝2h﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

将②代入①可得：1.8F＝G物+G动

即提升物体的最大重力：G物＝1.8F﹣G动＝1.8×500N﹣50N＝850N，

则滑轮组的最大机械效率：

。

答：（1）工人做的有用功为1500J；

（2）滑轮组的最大机械效率为85%。