Question

若工人师傅用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械效率

Answer 1

1.当滑轮组沿水平方向拉物体时，忽略对动滑轮的重力做功:
利用滑轮组沿水平方向拉物体时，总功为W总＝F*S ，有用功为W有=F拉*L ，若物体沿水平方向做匀速直线运动，则物体受平衡力作用，应有：F拉＝f,而s=nL, 这时滑轮组的机械效率为 �0�9＝W有/ W总*100％= f/(N*f)*100％.
2.当使用滑轮组沿竖直方向拉物体时:
（1）考虑动滑轮自重，摩擦阻力及绳重等所有额外功的情形 W总＝F*S. 有用功为 W有=F拉*L,因为物体沿竖直方向被匀速提起，则物体受平衡力作用，则有：F拉＝G物,s=nh.所以有 �0�9=W有/ W总*100％=G物/(N*F)*100％
（2）考虑动滑轮自重，但不计轮轴间摩擦阻力及绳重等额外功的情形。此时由于物体沿竖直方向被匀速提起，物体受平衡力作用，即：因此滑轮组做的有用功为W有= G物*h ，总功为 W总= W有+W额，所以有 �0�9＝W有/ W总*100％＝W有/（W有+W额）*100％＝G物/（G物+G动）*100％.
（3）不计动滑轮自重，轮轴间摩擦阻力及绳重所做的额外功的情形: 这时滑轮组做的有用功 W有= G物*h，W额＝0，W总=F*s=n*F*h,故有W总＝W有，N*F＝G物，F＝G物/h，
滑轮组的机械效率为100%

注意：（1） 当不同滑轮组提升相同的物重时，由于绳子股数越多时，G动 越大，将使滑轮组的机械效率降低
（2） 用同一滑轮组提升不同的物重时，由于额外功一定，当所提升的物重越大时，滑轮组所做的有用功越多，机械效率越高

（3）绳子的自由端和动滑轮移动的距离之间有一定的几何关系。一般情况下为：S=nL 或s=nh（其中：s是指绳的自由端移动的距离，L是指动滑轮或物体在水平方向移动的距离，n是动力拉动滑轮绳子的股数，h是物体上升的高度）。

Answer 2

机械效率80%