Question

【題目】裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質量為36kg的貨物，所用的拉力F為200N，繩子自由端在10s內被勻速拉下4m，求：
（1）提升時繩子自由端的速度．
（2）拉力F的功率．
（3）此滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：提升時繩子自由端的速度：

v= = =0.4m/s；

（2）解：拉力做的功：

W總=Fs=200N×4m=800J，

功率：

P= = =80W

（3）解：由圖可知，n=2，

則貨物上升的高度h= s= ×4m=2m，

貨物的重力：

G=mg=36kg×10N/kg=360N，

有用功：

W有=Gh=360N×2m=720J，

此滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=90%．

【解析】（1）利用速度公式求解提升時繩子自由端的速度．（2）已知拉力的大小和拉力移動的距離，根據公式W=Fs可求拉力做的總功，還知道做功的時間，根據公式P= 可求拉力的功率．（3）首先判斷滑輪組繩子的有效股數，求出貨物上升的高度h，然后利用G=mg求出貨物重力G，再利用W=Gh求出有用功，最后利用η= ×100%計算滑輪組的機械效率．
【考點精析】本題主要考查了滑輪（組）的機械效率和功率的計算與測量的相關知識點，需要掌握關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；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才能正確解答此題．