（2014•海淀区二模）如图所示．某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组提升水中的物体A
（2014•海淀区二模）如图所示．某工地用固定在水平工作台上的卷扬机（其内部有电动机提供动力）通过滑轮组提升水中的物体A，卷扬机工作时的功率始终是240W．杠杆CD可绕转轴O在竖直平面内自由转动，滑轮组固定在杠杆D端，配重E通过绳子固定在杠杆C端，杠杆始终保持水平平衡，且CO=2OD．物体A浸没在水中被匀速提升的过程中，物体A的速度v1=0.3m/s．卷扬机的拉力为F1，滑轮组的机械效率为η；物体A完全离开水面被匀速提升的过程中，物体A的速度为v2，卷扬机的拉力为F2．已知组成滑轮组的每个滑轮质量均相同，物体A所受的重力GA=1000N，配重E所受的重力GE=1250N，F1：F2=2：3．杠杆CD与绳所受重力和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计．g取10N/kg．求：（1）卷扬机的拉力F2；
（2）滑轮组的机械效率η；
（3）利用该装置能够提升其它物体的最大质量M．
赞 单细胞123 春芽
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解题思路：（1）匀速提升重物A、B的过程中，电动机的功率保持不变，根据P=Fv和F1：F2=2：3求出拉力F2的大小；（2）以A为研究对象受力分析列出方程组求解浮力和滑轮重力，再利用滑轮组的机械效率η=W有W总求出机械效率；（3）分析物体的受力结合杠杆平衡条件求解．
（1）因为在匀速提升重物A、B的过程中，电动机的功率保持不变，因为P=[W/t]=[Fs/t]=Fv，所以：
P=F14v1即240W=F1×4×0.3m/s，解得：F1=200N，又因为F1：F2=2：3，则F2=300N；
（2）设每个滑轮重为G0，把动滑轮和物体A作为研究对象，受力分析如图1和图2所示：
4F1＝2G0+GA−F浮
4F2＝2G0+GA
4×200N＝2G0+1000N−F浮
4×300N＝2G0+1000N
解得：G0=100N F浮=400N
滑轮组的机械效率η=
W有
W总=
(GA−F浮)h
4F1h=[1000N−400N/4×200N]=75%
（3）利用该装置提升其他物体时，设卷扬机提供的最大拉力为F．以杠杆为研究对象，受力分析如图3所示，以配重E为研究对象，受力分析如图4所示
以杠杆D端下方的定滑轮为研究对象，受力分析如图5所示，把动滑轮和物体作为研究对象，受力分析如图6所示．
因为T′1=T1，T′2=T2，GE=T1，T′1×OC=T′2×OD
所以T2=
GE×OC
OD=1250N×2=2500N
3F═T2-G0=2500N-100N=2400N
F=800N
G=4F-2G0=4×800N-2×100N=3000N
M=[G/g]=[3000N/10N/kg]=300kg
答：
（1）卷扬机的拉力F2为300N；
（2）滑轮组的机械效率75%；
（3）利用该装置能够提升其它物体的最大质量300kg．
点评：
本题考点： 滑轮（组）的机械效率；滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡条件．
考点点评： 此题考查学生对于利用滑轮组做功问题的理解和掌握，受力分析是解题关键．
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