为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处，小明同学设计了图（甲）所示的滑轮组装置．当小明用图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和高度随时间t变化的关系图象如图（丙）（丁）所示．绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向．求：（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η．（2）在1～2s内，拉力F做的功W．（3）若绳子能承受的最大拉力是1500N，小李体重500N，他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升，最大能提升多重的物体？
（1）由图象可知，在2～3s内，重物做匀速运动，v1=2.50 m/s，拉力F1=40N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h1的3倍．
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W；
则根据η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈83.3%．
（2）在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h=1.25m，拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m，
拉力F所做的功W=F2s=50N×3.75m=187.5J；
（3）绳子能承受的最大拉力是1500N，所以物体的最大重力为G大=3F大-G动=3×600N-20N=1780N．
答：（1）在2～3s内，拉力F的功率P为300W，滑轮组的机械效率为83.3%；
（2）在1～2s内，拉力F所做的功W为187.5J；
（3）最大能提升1780N的物体．
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W；
则根据η=
| W有用 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| G |
| nF |
| 100N |
| 3×40N |
（2）在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h=1.25m，拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m，
拉力F所做的功W=F2s=50N×3.75m=187.5J；
（3）绳子能承受的最大拉力是1500N，所以物体的最大重力为G大=3F大-G动=3×600N-20N=1780N．
答：（1）在2～3s内，拉力F的功率P为300W，滑轮组的机械效率为83.3%；
（2）在1～2s内，拉力F所做的功W为187.5J；
（3）最大能提升1780N的物体．
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