Question

【題目】如圖所示，重為1140N的物體，工人師傅用600N的力勻速提升物體，物體的速度為0.2m/s，提升到指定的位置需要0.5min．（不計摩擦及繩重）
（1）工人師傅拉繩的功率是多大？
（2）滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：重物由2段繩子承擔，故繩子的移動速度為：v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s；

工人的功率為：P=Fv=600N×0.4m/s=240W

工人師傅拉繩的功率是240W

（2）解：時間t=0.5min=30s，物體升高的距離為：h=s物=v物t=0.2m/s×30s=6m；

繩子移動距離為s=2h=2×6m=12m；

有用功：W有=Gh=1140N×6m=6840J；

總功：W總=Fs=600N×12m=7200J；

滑輪組的機械效率為：η= = ×100%=95%

滑輪組的機械效率是95%

【解析】（1）根據繩子的段數，得出繩子的運動距離，再根據P=Fv可求功率；（2）根據功的計算公式W=Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據W=Gh求出有用功；然后根據機械效率的計算公式可求出滑輪組的機械效率．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解功率的計算與測量的相關知識，掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．