践行者初中物理力学典题详解第160题

6.（10分）质量为60kg的工人用如图甲所示的滑轮组运送货物上楼，滑轮组的机械效率随货物重力变化的图像如图乙所示，机械中摩擦力及绳重忽略不计。（g取10N/kg)

⑴影响滑轮组机械效率的因素之一是什么？

⑵若工人在1min内将货物匀速向上提高了6m，作用在钢绳上的拉力为400N，求拉力的功率。

⑶求动滑轮受到的重力。

⑷该工人竖直向下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？

解析:⑴由题意可知，机械中摩擦力及绳重忽略不计，

所以由η=G/(G+G动)×100%可知，

G或G动都可以影响滑轮组机械效率。

⑵由题意可知:

①t=1min=60s，②h=6m，

③F=400N，④n=3，

则拉力的功率为:P=Fnh/t

=400N×3×6m/60s

=120W；

⑶由乙图可知:当G=300N时，η=60%，

则由η=G/(G+G动)×100%可知:

60%=300N/(300N+G动)×100%

解方程得G动=200N；

⑷由题意可知m人=60kg，

则G人=m人g=600N，

则Fmax=G人=600N，

Gmax=nFmax-G动

=3×600N-200N

=1600N，

则ηmax=Gmax/(Gmax+G动)×100%

=1600N/(1600N+200N)

≈88.9%。

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