如图所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦．（1）要想使人站在地面上利用滑轮组将重物A匀速提起来且用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法

Question

如图所示，一个边长为40cm的正方体A重600N，放在水平地面上，不计绳重和摩擦．

（1）要想使人站在地面上利用滑轮组将重物A匀速提起来且用的拉力最小，请在图上画出滑轮组上绳子的绕法．
（2）如果重物A以0.2m/s的速度匀速上升，人对绳子的拉力F的功率为160W，则滑轮组的机械效率是多少？
（3）若用此滑轮组匀速提升另一物体B时，滑轮组的机械效率为80%，则物体B所受的重力是多少？

Answer 1

（1）要使该滑轮组向下用力物体向上运动，应先从定滑轮开始绕．然后依次绕过动滑轮．如下图所示：

（2）绳子拉下的速度为v=4v_A=4×0.2m/s=0.8m/s，
由P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv得：
施加的拉力为：
F=(P)/(v)=(160W)/(0.8m/s)=200N，
滑轮组的机械效率为：
η₁=(W有用)/(W总)×100%=(Gh)/(Fs)×100=(Gh)/(F4h)×100%=(GA)/(4F)×100%=(600N)/(4×200N)×100%=75%；
（3）由F=(1)/(4)（G+G_动）得：
动滑轮的重力为：
G_动=4F-G_A=4×200N-600N=200N，
因为η₂=(W有用)/(W总)=(W有用)/(W有用+W额)=(Gh)/(Gh+G动h)=(GB)/(GB+G动)=80%，
将G_动=200N代入上式可得：(GB)/(GB+200N)=80%，
则G_B（1-80%）=1600N，
解得G_B=800N．
答：（1）见上图；
（2）滑轮组的机械效率是75%；
（3）物体B所受的重力为800N．