Question

【題目】小明用如圖所示的滑輪組勻速提升物重為300N的物體，此時人對繩的拉力為200N,不計繩重和輪、軸間摩擦，問：

(1)此過程中，滑輪組的機械效率？

(2)如果小明的體重為900N，那么他用此滑輪組所提升的最大物重是多少牛？

Answer 1

【答案】(1)75%；(2)1700N

【解析】

(1)滑輪組的機械效率等于有用功除以總功，有用功等于物體的重力乘以物體上升的高度，總功等于拉力乘以繩子自由端移動的距離；也可以根據(jù)機械效率的公式和功的公式，以及拉力作用距離與物體提高高度的關(guān)系，用物體重力和拉力來求出機械效率；

(2)人對繩子的拉力最大值為人的重力，根據(jù)受力平衡和動滑輪重，可以求出能提升的最大物重。

(1)有2段繩子作用在動滑輪上，所以拉力作用距離s等于物體提升高度h的2倍，即s=2h；根據(jù)功的公式W=Fs和機械效率的公式可知，機械效率為：

(2)不計摩擦與繩重時，由于拉力，則動滑輪的重力

因為人站在地面上施加的最大拉力不可能大于自身的重力，則最大拉力，

由于最大拉力，用此滑輪組所提升的最大物重

答：

(1)滑輪組的機械效率為75%；

(2)物重不能超過1700N。