Question

【题目】如图所示，某工人重600N，站在水平面上，绳能承受的最大拉力为1000N，当工人用150N的拉力时，能使重360N的物体匀速上升（不计绳与滑轮间的摩擦和绳重）．求：

（1）该滑轮组此时的机械效率；

（2）动滑轮的重力；

（3）该工人所能提升的重物的最大重力．

Answer 1

【答案】（1）该滑轮组此时的机械效率为80%；

（2）动滑轮的重力为90N；

（3）该工人所能提升的重物的最大重力为1710N

【解析】试题分析：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，绳端移动的距离s=nh，根据W=Gh表示出有用功，根据W=Fs求出总功，根据η=×100%求出滑轮组的机械效率；

（2）不计绳与滑轮间的摩擦和绳重，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力；

（3）绳子承受的最大拉力大于人的重力，当绳子的拉力等于人的重力时提升物体的重力最大，根据F=（G+G动）求出提升物体的最大重力．

解：（1）由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=nh，

该滑轮组此时的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；

（2）不计绳与滑轮间的摩擦和绳重，

由F=（G+G动）可得，动滑轮的重力：

G动=nF﹣G=3×150N﹣360N=90N；

（3）因人的重力小于绳子承受的最大拉力1000N，

所以，人施加的最大拉力等于人的重力（即F大=G人=600N），此时提升物体的重力最大；

由F=（G+G动）可得，重物的最大重力：

G大=nF大﹣G功=3×600N﹣90N=1710N．

答：（1）该滑轮组此时的机械效率为80%；

（2）动滑轮的重力为90N；

（3）该工人所能提升的重物的最大重力为1710N．