Question

9．如图所示，工人利用动滑轮将沙桶匀速向上拉升，已知工人重600N，动滑轮重8N，沙桶重10N，绳重和摩擦均不计．假设该工人臂力足够大，用该装置安全工作的最大机械效率为98.5%．

Answer 1

分析 人站在地面上向下施加力，最大拉力等于人的重力，绳重和摩擦均不计，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_轮+G_桶）求能提升的最大沙重，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{G}{2F}$求用该装置安全工作的最大机械效率．

解答 解：
由图知，工人的最大拉力F_最大=G_人=600N，
绳重和摩擦均不计，F_最大=$\frac{1}{2}$（G_最大+G_轮+G_桶），
即：600N=$\frac{1}{2}$（G_最大+8N+10N），
解得能提升的最大沙重G_最大=1182N，
用该装置安全工作的最大机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}s}$=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}2h}$=$\frac{{G}_{最大}}{{2F}_{最大}}$=$\frac{1182N}{2×600N}$×100%=98.5%．
故答案为：98.5%．

点评 本题考查了机械效率的计算，知道人站在地面上向下施加力时最大拉力等于人的重力是本题的突破口．