Question

如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10 kw 重物重3500N，动滑轮重500N。机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计。

（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？

Answer 1

（1）7.5％   （2）9500N

试题分析：
（1）设重物被提升高度为h，则小机车通过滑轮组提升重物，
所做有用功W_有=G_物×h ，总功W_总=(G_物+G_轮)×h                                           
滑轮组的机械效率η=（W_有/W_总）×100%=[G_物/(G_物+G_轮)]×100%=[3500N/(3500N+500N)]×100%=87.5％     （2）重物以1m/s的速度匀速上升，机车的速度V=2m/s                    
机车的功率最大时，提升的重物的重量最大，
此时绳的拉力为F=P/V=10×1000w/2m/s=5000N                                       
2F=G_物+G_轮
则G_物=2F-G_轮=2×5000N-500N=9500N