Question

【題目】如圖所示，工人用滑輪組提升貨物，每個滑輪所受的重力均為50N。

（1）用滑輪組讓重為750N的貨物以0.2m/s的速度豎直上升10s，求工人做的有用功。

（2）若繩子能夠承受的最大拉力為500N，貨物提升過程中繩子所受的重力和摩擦力對應(yīng)的額外功始終占總功的10%，求滑輪組的最大機械效率。

Answer 1

【答案】（1）1500J；（2）85%。

【解析】

（1）由可得物體升高的高度：

h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，

工人做的有用功：

W有用＝Gh＝750N×2m＝1500J；

（2）由題知，貨物提升過程中繩子所受的重力和摩擦力對應(yīng)的額外功始終占總功的10%，

當(dāng)以繩子能夠承受的最大拉力提升貨物時，拉力做的總功Fs，則有：

Fs＝G物h+G動h+10%×Fs﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

由圖可知n＝2，則s＝2h﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

將②代入①可得：1.8F＝G物+G動

即提升物體的最大重力：G物＝1.8F﹣G動＝1.8×500N﹣50N＝850N，

則滑輪組的最大機械效率：

。

答：（1）工人做的有用功為1500J；

（2）滑輪組的最大機械效率為85%。