Question

如圖所示用滑輪組提起重為630N的物體,繩子自由端的拉力為300N，重物以 0.2m/s的速度勻速上升,不計摩擦和繩重,求:

(1)滑輪組的機械效率;
(2)拉力做功的功率;
(3)若繩子能承受的最大拉力為400N,則滑輪組的最大機械效率是多大?

Answer 1

(1)70%⑵180w⑶77.5%

試題分析：在此題中，有用功是克服物體的重力做的功，總功是拉力做的功，機械效率是有用功與總功之比，功率是物體在單位時間內做的功．：（1）由圖知：此滑輪組由3段繩子承擔物重，則s=3h，則v_繩=3v物
 
（2）v_繩=3v_物=3×0.2m/s=0.6m/s

（3），所以G_動=3F-G_物=3×300N-630N=270N
F′=1/3（G_物′+G_動），則G_物′=3F′-G_動=3×400N-270N=930N

點評：解決本題的關鍵是熟知滑輪組的機械效率和功率的計算，其中機械效率發生了變化，但關鍵要找出一個隱含的條件即動滑輪的重力不變．