Question

小明做“測滑輪組機械效率”實驗時，用圖中所示的滑輪，組裝成滑輪組，請在圖中畫出使用該滑輪組時最省力的繞法．用此滑輪組將重為6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.48W，滑輪組的機械效率為75%．（忽略摩擦及繩重）
求：（1）拉力的大小．
（2）物體上升的速度．

Answer 1

分析：滑輪組在使用中，省力多少和繩子的繞法，決定于滑輪組的使用效果，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍．

解答：解：要使該滑輪組最省力，從定滑輪開始繞，此時滑輪組被4根繩子承擔(dān)；如圖：
（1）該滑輪組的機械效率：η=

W有

W總

=

Gh

F S

=

Gh

F4h

= 

G

4F

，
所以拉力F=

G

4η

=

6N

4×75%

=2N；
（2）繩子自由端移動的速度：v=

P

F

=

0.48W

2N

=0.24m/s，
則：物體上升的速度為：v′=

1

4

v=0.24m/s×

1

4

=0.06m/s；
答：（1）拉力為2N；（2）物體上升的速度是0.06m/s．

點評：由于題目提供了拉力的功率，此題在計算速度時，用公式P=FV，進行解決．