2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本年度由国家文物局主办的“文化遗产博览月”开幕地点．如图所示为打捞沉船里一货箱的模拟图片．问

Question

2010年5月18日国际博物馆日，广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场，成为了本年度由国家文物局主办的“文化遗产博览月”开幕地点．如图所示为打捞沉船里一货箱的模拟图片．问：
（1）已知动滑轮及附属部件的总重为3000N，当一重4000N的货箱匀速打捞出水面时，钢绳的拉力F为多大？
（2）若每只货箱重力相同且不可分割，钢绳能承受的最大拉力为5000 N，则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中，该滑轮组的机械效率最大可达多少？（不计摩擦和钢绳重）

Answer 1

（1）钢绳的拉力：F=(1)/(n)（G+G_机械）=(1)/(4)×（3000N+4000N）=1750N；
（2）提升货箱的最多个数：n=(4×5000N−3000N)/(4000N)=4.25，因此提升货箱的最多个数为4，即提升货物的最大重力：4×4000N=16000N；
最大拉力：F=(1)/(4)×（16000N+3000N）=4750N；
则该滑轮组的最大机械效率为：η=(W有用)/(W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100%=(G)/(4F)×100%=(16000N)/(4×4750N)×100%≈84.2%．
答：（1）钢绳的拉力F为1750N；
（2）轮组的机械效率最大可达84.2%．