如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：（1）动滑轮受到的

Question

如图所示，一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物，重物0.2m/s的速度匀速上升，该滑轮组的机械效率为80%．不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，g取10N/kg．求：

（1）动滑轮受到的重力G_动；
（2）地面对工人师傅支持力F_支；
（3）工人师傅做功的功率P．

Answer 1

（1）不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦，则滑轮组的机械效率：
η=(W有)/(W总)=(Gh)/(Gh+G轮h)=(G)/(G+G轮)，
带入数据得：
80%=(2000N)/(2000N+G轮)，
解得：G_轮=500N；
（2）由图可知，有5段绳子拉着动滑轮，即n=5，
由η=(W有)/(W总)=(Gh)/(Fs)=(G)/(nF)可得绳端的拉力：
F=(G)/(5η)=(2000N)/(5×80%)=500N；
人受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力而静止，所以F+F_支=G_人，
则支持力：F_支=G_人-F=800N-500N=300N；
（3）有5段绳子拉着动滑轮，重物0.2m/s的速度匀速上升，
则绳子的自由端的速度为：v=5v_物=5×0.2m/s=1m/s；
则拉力的功率为：
P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv=500N×1m/s=500W．
答：（1）动滑轮受到的重力为500N；
（2）地面对工人师傅支持力为300N；
（3）工人师傅做功的功率为500W．