题目

质量为80kg的工人利用如图滑轮组匀速提升重物，该滑轮组的机械效率与所提升物体的重力如图所示（不计绳重与摩擦，g取10N/kg）。求： （1） 动滑轮的重力； （2） 此过程中，工人对地面的压力； （3） 该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是多少？ 答案： 解：由左图可知，提升物体的重力G=300N时该滑轮组的机械效率η=60%，因不计绳重与摩擦，克服物体重力所做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力所做的功为总功，所以，滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=Gh（G+G动）h×100%=GG+G动×100%=300N300N+G动×100%=60% 解得G动=200N 答：动滑轮的重力是200N； 解：工人的重力G人=m人g=80kg×10N/kg=800N 由右图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，不计绳重与摩擦，滑轮组绳子的拉力F=1n（G+G动）=13×（300N+200N）=5003N 此过程中，工人对地面的压力F压=G人−F=800N−5003N=19003≈633.3N 答：此过程中，工人对地面的压力是633.3N 解：该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，最大拉力F大=G人=800N 此时滑轮组的机械效率最大，则提升货物的最大重力G大=nF大−G动=3×800N−200N=2200N 此滑轮组的机械效率最大值η大=W有'W总'×100%=G大h'（G大+G动）h'×100%=G大G大+G动×100%=2200N2200N+200N×100%≈91.7%答：该工人竖直向下匀速拉绳子自由端运送货物时，此滑轮组的机械效率最大值是91.7%。

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