在九年级物理拓展课上，李博同学模拟某建筑工地上塔吊的工作情景，设置了如图所示的滑轮组来提升装修材料，若他用250N的拉力在20s内将450N的材料提升了10m，（不计绳重和摩擦，g＝10N/kg）。求：

（1）拉力的功率是多少？

（2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是多少？

（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到多少？

答案

（1）拉力的功率是375W；

（2）提升450N材料时，此滑轮组的机械效率是60%；

（3）若绳子能承受的最大拉力为400N时，此滑轮组的机械效率最大可提高到75%。

【分析】（1）由图可知连接动滑轮绳子的股数，根据s＝nh求出绳子自由端移动的距离，然后利用W＝Fs求出拉力做的功，最后根据P＝求出拉力的功率；

（2）由W_有用＝Gh可求得有用功，利用η＝可求得机械效率；

（3）由F＝（G+G_动）可求得动滑轮的重力，再利用F′＝（G′+G_动）可求得最大物重，然后利用η＝＝＝求得此滑轮组的最大机械效率。

【解答】（1）由图知，n＝3，

则绳子自由端移动的距离：

s＝nh＝3×10m＝30m，

拉力做的功：

W_总＝Fs＝250N×30m＝7500J，

则施加拉力的功率：

P＝＝＝375W；

（2）有用功W_有用＝Gh＝450N×10m＝4500J，

机械效率η＝×100%＝×100%＝60%；

（3）由F＝（G+G_动）可得，

动滑轮的重力G_动＝nF﹣G＝3×250N﹣450N＝300N；

由F＝（G+G_动）可得，

最大物重G′＝nF′﹣G_动＝3×400N﹣300N＝900N；

此滑轮组的最大机械效率η′＝＝＝＝＝75%。

【点评】本题考查了功的公式、功率公式及效率公式的应用等知识，掌握相关的公式及变形公式是解题的关键。