Question

【题目】如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景，在10s的时间内，工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m，已知拉力为400N（不计绳重及摩擦），建筑材料的重力为900N，求这个过程中

（1）此滑轮组的机械效率；___________

（2）用此滑轮组提升1000N的建筑材料，滑轮组的机械效率会_____（选填“变大”“变小”或“不变”）

（3）工人师傅的自身重力为500N，他能用此滑轮组拉起的建筑材料最大重力是多少？___________

Answer 1

【答案】 75% 变大 1200N

【解析】（1）工人做的有用功W有用=Gh=900N×1m=900J；由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×1m=3m，工人做的总功：W总=Fs=400N×3m=1200J；滑轮组的机械效率：

η= = =75%；（2）由题意可知，提升的建筑材料的重力增大；当提升重物的重力增加，做的有用功就变大，不计绳重及摩擦，提升动滑轮做的功为额外功，其大小不变，则有用功与总功的比值变大，机械效率变大；（3）不计绳重及摩擦，拉力F= （G+G轮），

则动滑轮重力G轮=3F﹣G=3×400N﹣900N=300N；工人师傅的自身重力G人=500N，则最大拉力F最大=G人=500N，由F最大= （G最大+G轮）可得，此滑轮组拉起的建筑材料最大重力：

G最大=3F最大﹣G轮=3×500N﹣300N=1200N．