Question

【題目】如圖所示，一名體重為560N的學生站在水平地面上，用如圖所示的滑輪組，在20s內將600N的重物勻速提升1m．（繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計）。

（1）若勻速提升重物的過程中，滑輪組的機械效率是75%，拉力的功率多大？

（2）若用該滑輪組將800N的重物勻速提起1m，機械效率又是多大？

Answer 1

【答案】（1）75%， 40W；（2）80%。

【解析】

（1）根據題意知道，滑輪組提升物體時做的有用功是：W有=Gh=600N×1m=600J，

由η=W有/W總=75%知道，拉力做的總功是：W總=W有/75%=600J/75%=800J，

所以，拉力的功率是：P=W總/t=800J/20s=40W；

（2）由圖知道，n=2，當提升G=600N重物時，拉力端移動距離是：s=2h=2×1m=2m，

由W=Fs知道拉力是：F=W總/s=800J/2m=400N，

由于繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計，所以，拉力F=（G+G動）/2，

則動滑輪的重力是：G動=2F-G=2×400N-600N=200N，

由于繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計，則滑輪組的機械效率是：η=W有/W總=Gh/(G+G輪)h=G/（G+G輪），

所以，將800N的重物勻速提起時滑輪組的機械效率：η′=G′/（G′+G輪）=800N/（800N+200N）×100%=80%。