解:?$(1)$?由圖可知?$n=2$?,因?yàn)椴挥?jì)動(dòng)滑輪重、繩重和滑輪與軸間的摩擦,所以繩子自由端的拉力:
?$F=\frac {1}{n}G=\frac {1}{2}×300\ \mathrm {N}=150\ \mathrm {N}$?;
?$(2)$?由?$v=\frac {s}{t}$?可知,物體上升的高度:
?$h=vt=0.1\ \mathrm {m/s}×10\ \mathrm {s}=1\ \mathrm {m}$?,
拉力做的有用功:
?$W_{有}=Gh=300\ \mathrm {N}×1\ \mathrm {m}=300\ \mathrm {J}$?,
滑輪組的機(jī)械效率:
?$η=\frac {W_{有}}{W_{總}(cāng)}×100\%=\frac {300\ \mathrm {J}}{400\ \mathrm {J}}×100\%=75\%$?;
拉力做的額外功:
?$W_{額}=W_{總}(cāng)-W_{有}=400\ \mathrm {J}-300\ \mathrm {J}=100\ \mathrm {J}$?,
克服動(dòng)滑輪重力做的額外功:
?$W_{動(dòng)}=G_{動(dòng)}\ \mathrm {h}=40\ \mathrm {N}×1\ \mathrm {m}=40\ \mathrm {J}$?,
則克服繩重和摩擦所做的額外功:
?$W_{f}=W_{額}-W_{動(dòng)}=100\ \mathrm {J}-40\ \mathrm {J}=60\ \mathrm {J}.$?