Question

如图所示滑轮组，动滑轮组重100N，绳子能承受的最大拉力为1000N．站在地面上的人向下拉动绳子使物体匀速上升．人的质量为60Kg，人施加的拉力最大为700N，不计绳重和摩擦（g取10N/Kg）．求在提升物体的过程中滑轮组的最大机械效率为多少？

Answer 1

解：因人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，如果绳子的自由端被人向下拉的力是700N，
根据力的作用是相互的，那么人被绳子向上拉的力也是700N，
可是人的受到的向下的重力只有600N，人受到向上的拉力大于向下的重力，
则人会被绳子提起来．因此最多只能对绳子的自由端施加600N的力，即拉力等于600N．
则F=600N，所以物重G=2F-100N=2×600N-100N=1100N．
又因W_有用=Gh，而W_总=Fs，s=2h，
η=×100%=×100%=×100%=91.7%．
答：在提升物体的过程中滑轮组的最大机械效率为91.7%．
分析：由图可知，动滑轮承重的绳子为2段，所以绳端移动的距离为物体上升高度的2倍，s=2h，
首先要计算出物重为多少，才能计算滑轮组的最大机械效率，
根据滑轮组的机械效率公式η=×100%；W_有用=Gh，而W_总=Fs．
点评：本题主要考查了滑轮组机械效率的计算．