如图所示，一个体重为500N的同学用滑轮组数值提升800N的物体A，当绳子自由端的速度为0.1m/s时，该同学对绳子的拉力F为300N，不计摩擦和绳重，求：（1）提升物体A时，该同学做功的功率？

Question

如图所示，一个体重为500N的同学用滑轮组数值提升800N的物体A，当绳子自由端的速度为0.1m/s时，该同学对绳子的拉力F为300N，不计摩擦和绳重，求：

（1）提升物体A时，该同学做功的功率？
（2）动滑轮的重力多大？
（3）该同学用此滑轮组提升物体时的最大机械效率？

Answer 1

（1）提升物体A时该同学做功的功率：
P=Fv=300N×0.1m/s=30W；
（2）如图滑轮组，承担物重的绳子股数n=3，
不计摩擦和绳重，拉力F的大小F=(1)/(3)（G_物+G_轮），
动滑轮重力：
G_轮=3F-G_物=3×300N-800N=100N；
（3）该同学的最大拉力F_最大=G_人=500N，
因为不计摩擦和绳重，拉力F的大小F=(1)/(3)（G_物+G_轮），
提升最大物重：
G_最大=3F_最大-G_轮=3×500N-100N=1400N，
因为η=(Gh)/(Fs)=(Gh)/(F×3h)=(G)/(3F)，
所以最大机械效率：
η_最大=(G最大)/(3F最大)=(1400N)/(3×500N)×100%≈93.3%．
答：（1）提升物体A时，该同学做功的功率为30W；
（2）动滑轮的重力为100N；
（3）该同学用此滑轮组提升物体时的最大机械效率为93.3%．