Question

工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升 0.5m，工人对绳的拉力为600N，则滑轮组对重物所做的有用功W_有用=________J，该滑轮组此时的机械效率η=________，若工人的体重是650牛，则该工人利用此滑轮组最多能提起________牛的物体．（不计绳重和摩擦）

Answer 1

450    75%    1000
分析：（1）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求滑轮组对重物所做的有用功；
（2）已知拉力的大小和物体升高的高度，以及动滑轮上的绳子段数，根据公式W=FS=Fnh可求拉力所做的总功；有用功总功的比值就是滑轮组的机械效率；
（3）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=（G_物+G_动）求动滑轮重；若工人的体重是650牛，则他对绳子的最大拉力F′=G=650N，再根据F′=（G_物′+G_动）求出第二次最多提起的物体重．
解答：（1）滑轮组对重物所做的有用功：
W_有用=Gh=900N×0.5m=450J；
（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，拉力移动的距离s=2h=2×0.5m=1m，
使用滑轮组做的总功：
W_总=Fs=600N×1m=600J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=75%；
（3）工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体，工人对绳的拉力为600N，不计绳重和摩擦，根据F=（G_物+G_动）可得：
动滑轮重：
G_动=2F-G_物=2×600N-900N=300N，
若工人的体重是650牛，则他对绳子的最大拉力F′=G=650N，再根据F′=（G_物′+G_动）可得：
此时该工人利用此滑轮组最多能提起的物重为：
G_物′=2F′-G_动=2×650N-300N=1000N．
故答案为：450；75%；1000．
点评：本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组特点的理解和掌握，属于基础题目，要求学生应熟练掌握．能够根据第一次的物重和拉力求出动滑轮重是解决此题的关键．