Question

【題目】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3.6N的物體勻速提起時，拉力的功率為0.36W，滑輪組的機械效率為75%。（忽略摩擦及繩重）求：

（1）繩子自由端移動的速度和動滑輪的總重。

（2）若用此滑輪組提起小于3.6N的重物時，其機械效率將如何改變？說明理由。

Answer 1

【答案】（1）0.3m/s 1.2N （2）機械效率減小 額外功不變，有用功變小

【解析】繞法如圖，繩子段數n=4

因為，所以拉力為，由于P=FV

所以繩子自由端移動速度為，由于忽略摩擦及繩重，則，

所以動滑輪重。

（2）減小，由于忽略摩擦及繩重，

所以當提升的物體重力減小時，滑輪組機械效率減小。（或者當提升物體的重力減小時，有用功減小，額外功不變，故其機械效率減小。）

此題考查力滑輪組的繞線方法，功率、機械效率的計算。