Question

（6分）如图，质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，每个滑轮的重均为50N。

（1）用滑轮组让重为250N的物体匀速上升2m的过程中，工人所用的拉力为150N，求工人做的有用功和总功。

（2）若绳子能够承受的最大拉力为400N，重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功的10%，求滑轮组的最大机械效率。

 

Answer 1

（1）500J 600J

【解析】

试题分析：：（1）人做的有用功：W有=Gh=250N×2m=500J；

人做的总功W总=Fs=150N×4m=600 J

（2）当以绳子能够承受的最大拉力提升物体时，滑轮组的机械效率最大，由图可知n=2，s=nh，

拉力做的总功：W总=Fs=2Fh，

克服动滑轮重力做的额外功：W动=G动h，

重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功：W绳摩=10%W总=10%×2Fh=0.2Fh，

滑轮组做的有用功：W有=W总﹣W动﹣W绳摩=2Fh﹣G动h﹣0.2Fh=1.8Fh﹣G动h，

滑轮组的最大机械效率：

答：（1）人做的有用功为500J；总功为600J；（2）滑轮组的最大机械效率为83.75%．考点：机械效率