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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
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问题描述:

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率的10%,求滑轮组的最大机械效率.

何其昌回答:
  (1)人做的有用功:   W有=Gh=250N×2m=500J;   由图示可知n=2,则s=2×2m   人做的总功:   W总=Fs=150N×2×2m=600J;   (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:   η=W
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