点击右上角关注“良师益友谈育儿”分享学习经验，一起畅游快乐的学习生活。
滑轮组的机械效率是初中物理的重要知识点，也是物理中考的重要考点，本文就例题详细解析关于滑轮组机械效率最值问题的解题思路，希望能给初三学生的复习备考提供帮助。
例题
一个质量为70kg的工人，用如图所示的装置（包括滑轮组及装石板的托板）提升石板。已知托板重200N，每块石板重100N，滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计，当工人在4s内匀速提升10块石板升高2m时，此装置的机械效率为80%，求该工人站在地面上用此装置提升石板过程中的最大机械效率。
1、求动滑轮的自重
当用此装置匀速提升10块石板时
把动滑轮、托板、石板作为一个整体进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力和（动滑轮的自重G动、托板的自重G托、10块石板的重力G板）、竖直向上的两股绳的拉力2F；
根据物体受力平衡的条件：10块石板匀速上升，则处于平衡状态，在竖直方向上受力和为零，即G动+G托+G板=2F；
根据功的计算公式、题目中的条件和结论：W有用=G板*h，W总=F*s，s=2h，G动+G托+G板=2F，则W有用/W总=G板/(G动+G托+G板)；
根据机械效率的计算公式和结论：η=W有用/W总×100%，W有用/W总=G板/(G动+G托+G板)，η=80%，则G板/(G动+G托+G板)=0.8；
根据题目中的条件和结论：G托=200N，G板=10G板1，G板1=100N，G板/(G动+G托+G板)=0.8，则G动=50N。
2、求装置的最大机械效率
（1）分析过程：
根据机械效率的计算公式和结论：η=W有用/W总×100%，W有用/W总=G板/(G动+G托+G板)，则η=G板/(G动+G托+G板)×100%；
根据结论：η=G板/(G动+G托+G板)×100%，则在动滑轮的自重G动、托板的自重G托的值固定的情况下，石板的重力G板越大，装置的机械效率η越大；当装置提升石板的重力达到最大值，则装置的机械效率达到最大值；
根据结论：G动+G托+G板=2F，则石板的重力G板越大，两股绳的拉力F越大；
对工人进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力G人、竖直向上的地面的支持力N和绳的拉力F拉；
根据物体受力平衡的条件：工人静止站立在地面上，则处于平衡状态，在竖直方向上的受力和为零，即G人=N+F拉；
根据作用力和反作用力的关系：工人与动滑轮通过细绳传递的相互作用力相等，则F=F拉；
根据结论：G人=N+F拉，F=F拉，则G人=N+F，即N=G人-F；
根据结论：N=G人-F，则绳的拉力F越大，地面对工人的支持力N越小；
所以，当地面对工人的支持力N为0时，装置的机械效率取到最大值。
（2）解题过程：
当地面对工人的支持力为0时
对工人进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力G人和绳的拉力F拉；根据物体受力平衡的条件：工人静止站立在地面上，则处于平衡状态，在竖直方向上的受力和为零，即G人=F拉；
根据重力的计算公式和题目中的条件：G人=m人g，m人=70kg，则工人的重力G人=700N；
根据结论：G人=F拉，G人=700N，则绳对工人的拉力F拉=700N；
根据作用力和反作用力的关系：工人与动滑轮通过细绳传递的相互作用力相等，则F=F拉；
根据结论：F=F拉，F拉=700N，则细绳对动滑轮的拉力F=700N；
把动滑轮、托板、石板作为一个整体进行受力分析，在竖直方向上受到竖直向下的重力和（动滑轮的自重G动、托板的自重G托、n块石板的重力G板）、竖直向上的两股绳的拉力2F；
根据物体受力平衡的条件：石板匀速上升，则处于平衡状态，在竖直方向上受力和为零，即G动+G托+G板=2F；
根据题目中的条件和结论：G托=200N，G动=50N，F=700N，G动+G托+G板=2F，则G板=1150N；
根据题目中的条件和结论：G板=1150N，G板1=100N，G板≥nG板1，n为整数，则n=11块；
根据结论：n=11块，G板1=100N，G板\=nG板1，则装置可以提升石板的最大重力G板\=1100N；
根据功的计算公式、题目中的条件和结论：W有用=G板\*h，W总=F*s，s=2h，G动+G托+G板\=2F，则W有用/W总=G板\/(G动+G托+G板\)；
根据机械效率的计算公式和结论：η=W有用/W总×100%，W有用/W总=G板\/(G动+G托+G板\)，G托=200N，G动=50N，G板\=1100N，则装置的最大机械效率η=81.5%。
结语
求解滑轮组机械效率的最大值，必须正确计算有用功和总功，也就是要正确锁定做功的力，因此，解决滑轮组相关问题的关键是正确地进行受力分析，找到各个力之间的数量关系，再根据各个力的取值范围就能得到滑轮组机械效率的最大值。
