Question

【题目】质量为60kg的李师傅在装修施工时，利用如图所示的滑轮组来提升装修材料．他用200N的拉力在20s内将500N的材料提升了10m，不计绳重及摩擦．求：

（1）动滑轮的重力；

（2）他施加拉力的功率

（3）他利用此滑轮组工作时的最大机械效率（保留一位小数）

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）300W；（3）94.4%

【解析】

试题分析：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，不计绳重及摩擦，由F=得，动滑轮的重力： G动=nF﹣G=3×200N﹣500N=100N；（2）绳子自由端移动的距离：s=nh=3×10m=30m，李师傅施加拉力做的功：W=Fs=200N×30m=6000J，则他施加拉力的功率：P===300W；（3）李师傅的重力：G人=mg=60kg×10N/kg=600N，人能提供的最大拉力等于自身重力，即F′=G人=600N，当人施加最大拉力时，提升的物重最大，滑轮组的机械效率最高，此时的最大物重：G′=nF′﹣G动=3×600N﹣100N=1700N，则滑轮组的最大机械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%≈94.4%。