Question

【題目】質量為60kg的李師傅在裝修施工時，利用如圖所示的滑輪組來提升裝修材料．他用200N的拉力在20s內將500N的材料提升了10m，不計繩重及摩擦．求：

（1）動滑輪的重力；

（2）他施加拉力的功率

（3）他利用此滑輪組工作時的最大機械效率（保留一位小數）

Answer 1

【答案】（1）100N；（2）300W；（3）94.4%．

【解析】

（1）由圖可知，連接動滑輪繩子的股數n＝3， 不計繩重及摩擦，由F 得，動滑輪的重力：G動＝nF﹣G＝3200N﹣500N＝100N．（2）繩子自由端移動的距離： s＝nh＝310m＝30m，李師傅施加拉力做的功：W＝Fs＝200N30m＝6000J，則他施加拉力的功率：P ＝300W．（3）李師傅的重力：G人＝mg＝60kg10N/kg＝600N，人能提供的最大拉力等于自身重力，即F′＝G人＝600N，當人施加最大拉力時，提升的物重最大，滑輪組的機械效率最高，此時的最大物重：G′＝nF′G動＝3600N100N＝1700N，則滑輪組的最大機械效率：η100% 100%100% 100%94.4%．