Question

如圖所示，工人用滑輪組勻速提升重為400 N的物體，所用的拉力為250 N，在5s內物體升高的高度為2 m．不計繩重和摩擦，此過程中，求：

（1）動滑輪的重；
（2）拉力的功率；
（3）此時滑輪組的機械效率；
（4）若為了加快工作進度，仍用該滑輪組，每次提升的物體重為800N，則需多大的拉力？

Answer 1

（1）100N（2）200W（3）80%（4）450N

試題分析：（1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數為2，根據F=（G_物+G_動）的變形式求出動滑輪的重，G_動動=nF－G_物=2×250N－400N=100N；（2）工人做的總功：W_總=Fs=Fnh=250N×2×2m=1000J，拉力的功率：；（3）工人做的有用功：W_有=Gh=400N×2m=800J，滑輪組的機械效率：；（4）若為了加快工作進度，仍用該滑輪組，每次提升的物體重為800N，則需要的拉力：F’=（G_物’+G_動）=(800N+100N)=450N．
答：（1）所用動滑輪的重為100N；（2）拉力的功率為200W；（3）滑輪組的機械效率為80%；（4）需450N的拉力．