Question

滑輪組既能省力又能改變力的方向．亮亮用自制的滑輪組來提起500N重物（如圖所示），繩自由端的拉力F=200N，重物以0.2 m/s的速度勻速上升，不計摩擦和繩重，則動滑輪重

 

N，拉力做功的功率是

 

W，該滑輪組的機械效率等于

 

，當被提起的重物變重時，滑輪組的機械效率就

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：①不計摩擦和繩重時繩子末端的拉力F拉=

1

n

(G+G動)
②拉力所做的功即總功W_總=FS，總功的功率P總=

W總

t

=

FS拉

t

=FV拉=nFS_物
③滑輪組的機械效率η=

W有

W總

=

Gh

F3h

=

G

3F

④影響滑輪組機械效率的因素是物重、動滑輪重、繩重及摩擦．

解答：解：∵不計摩擦和繩重，有F=

1

3

G+G_動
∴G_動=3F-G=3×200N-500N=100N；
P=Fυ_繩=200N×0.2m/s×3=120W；
η=

W有

W總

=

Gh

F3h

=

G

3F

=83.3%
當被提起的重物變重時，該滑輪組所做的有用功就越大，而額外功一定（因為動滑輪重是不變的）時，有用功越大，有用功在總功中所占的比例就越大，機械效率就越高．
故答案為：100N；120W；83.3%；變大．

點評：此題主要考查機械效率和功率公式的運用．解答此題的關鍵是根據現有的公式推導出新的計算公式．