Question

【題目】如圖甲是用滑輪組提升貨物的示意圖。在拉力F的作用下，貨物被勻速豎直提升。此滑輪組的機械效率η隨貨物所受重力G物的變化關系如圖乙所示。g取10N/kg，繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計。求：

(1)貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率η；

(2)動滑輪的質量m動；

(3)當繩子自由端的拉力F為500N，貨物以0.1m/s的速度被勻速提升時，拉力F的功率P。

Answer 1

【答案】(1)75%；(2)10kg；(3)100W

【解析】

(1)如圖乙所示為此滑輪組的機械效率η隨貨物所受重力G物的變化關系，可知當貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率η為75%。

(2)動滑輪與兩股繩子接觸，n=2，滑輪組的機械效率表達式為

則繩端拉力為

當該滑輪組的機械效率η為75%時，貨物重300N，即

繩重、輪與軸的摩擦均忽略不計時，由拉力與重物重力、動滑輪之間的關系得

則動滑輪的質量為

(3)當貨0.1m/s的速度被勻速提升時，繩子自由端的移動速度為

當繩子自由端的拉力F為500N，拉力的功率為

答：(1)貨物所受重力為300N時，該滑輪組的機械效率為75%；

(2)動滑輪的質量為10kg；

(3)拉力F的功率為100W。