20.（2020·南通）如图，塔式起重机上的滑轮组将重为1.210⁴N的重物匀速吊起2m时，滑轮组的机械效率为80%，g取10N/kg。
 
(1)求提升重物做的有用功；
(2)求绳端的拉力；
(3)若动滑轮的质量为40kg，求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
【答案】(1) 2.4×10⁴J；(2) 5×10³N；(3) 5.2×10³J
【解析】
(1)提升重物做的有用功W有=Gh=1.2×10⁴N×2m=2.4×10⁴J
提升重物做的有用功为2.4×104J。
(2)由图可知，n=3，则绳端移动的距离s=nh=3×2m=6m
由η=可得总功W总===3×10⁴J
绳端的拉力F===5×103N，绳端的拉力为5×103N。
(3)由W有+W额=W总可得，额外功W额=W总−W有=3×10⁴J −2.4×10⁴J =6×10³J
克服动滑轮重力所做的额外功W动=G动h=m动gh=40kg10N/kg2m=800J
克服摩擦和钢丝绳重所做的功W′= W额− W动=6×10³J-800J =5.2×10³J
克服摩擦和钢丝绳重所做功为5.2×10³J。
答：(1)提升重物做的有用功为2.4×10⁴J；
(2) 绳端的拉力为5×103N；
(3) 克服摩擦和钢丝绳重所做的功为5.2×103J。