Question

【題目】用如圖所示的滑輪組提升重物，若物重為280N，摩擦及繩重不計，繩端拉力為100N時可使物體勻速上升，求：

（1）動滑輪有多重；

（2）滑輪組的機械效率；

（3）若物體以0.2m/s的速度上升，則拉力的功率多大？

Answer 1

【答案】（1）動滑輪重為20N；

（2）滑輪組的機械效率為93.3%；

（3）若物體以0.2m/s的速度上升，則拉力的功率為60W．

【解析】

試題分析：由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=3，則拉力端移動的距離s=3h，

（1）已知物體的重力和拉力，以及動滑輪上繩子的段數(shù)，根據(jù)公式F=（G+G動）可求動滑輪的重力；

（2）根據(jù)公式η====可求滑輪組的機械效率．

（3）知道n=3，則拉力端移動的速度為物體升高速度的3倍，知道拉力的大小，利用P=Fv求拉力的做功功率．

解：

（1）由圖知，n=3，

∵摩擦及繩重不計，

∴F=（G+G動）

即：100N=（280N+G動）

解得：G動=20N；

（2）拉力端移動的距離：s=3h，

滑輪組的機械效率：

η=====≈93.3%；

（3）拉力端移動的速度：

vF=3v=3×0.2m/s=0.6m/s，

拉力的做功功率：

P===FvF=100N×0.6m/s=60W．

答：（1）動滑輪重為20N；

（2）滑輪組的機械效率為93.3%；

（3）若物體以0.2m/s的速度上升，則拉力的功率為60W．