Question

9．如圖所示，工人利用動滑輪將沙桶勻速向上拉升，已知工人重600N，動滑輪重8N，沙桶重10N，繩重和摩擦均不計．假設(shè)該工人臂力足夠大，用該裝置安全工作的最大機械效率為98.5%．

Answer 1

分析 人站在地面上向下施加力，最大拉力等于人的重力，繩重和摩擦均不計，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪+G_桶）求能提升的最大沙重，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{G}{2F}$求用該裝置安全工作的最大機械效率．

解答 解：
由圖知，工人的最大拉力F_最大=G_人=600N，
繩重和摩擦均不計，F(xiàn)_最大=$\frac{1}{2}$（G_最大+G_輪+G_桶），
即：600N=$\frac{1}{2}$（G_最大+8N+10N），
解得能提升的最大沙重G_最大=1182N，
用該裝置安全工作的最大機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}s}$=$\frac{{G}_{最大}h}{{F}_{最大}2h}$=$\frac{{G}_{最大}}{{2F}_{最大}}$=$\frac{1182N}{2×600N}$×100%=98.5%．
故答案為：98.5%．

點評 本題考查了機械效率的計算，知道人站在地面上向下施加力時最大拉力等于人的重力是本題的突破口．