Question

【題目】如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s，（不計繩重，繩與滑輪的摩擦）求：
（1）物體上升的高度；
（2）拉力F所做的功；
（3）若物重只有240N，滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由v= 可得，物體上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m；

答：物體上升的高度為2m；

（2）解：由圖可知，重物由3段繩子承擔，故s=3h=3×2m=6m，

則拉力F所做的功W總=Fs=200N×6m=1200J，

答：拉力F所做的功為1200J；

（3）解：F= G總，200N= （540N+G動），

解得G動=60N，

W有用=G物h=240N×2m=480J，

F′= （G物+G動）= （240N+60N）=100N，

=F′s=100N×6m=600J

η= ×100%= ×100%=80%．

答：若物重只有240N，滑輪組的機械效率80%．

【解析】（1）已知物體以的速度勻速上升了10秒，利用速度公式變形可求得物體上升的高度；（2）由圖可知，重物由3段繩子承擔，故s=3h，利用W=Fs可求得拉力F所做的功；（3）根據所用的拉力F，可求得動滑輪的重力，根據W=Gh可求得有用功，利用η= 可求得滑輪組的機械效率．