Question

【題目】裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質量為100㎏的貨物，所用的拉力F為600N，繩子自由端在50s內被拉下2m，在此過程中求：

（1）拉力F所做的功和功率；

（2）滑輪組的機械效率；

（3）滑輪組中動滑輪的重力．（不計繩重及滑輪摩擦）

Answer 1

【答案】（1）拉力F所做的功為1200J；功率為24W；

（2）滑輪組的機械效率為83.3%；

（3）滑輪組中動滑輪的重力為200N．

【解析】

試題分析：（1）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．

（2）已知動滑輪上繩子的段數和繩子自由端移動的距離以及物體的質量，根據公式W=Gh=mgh可求克服物體重力做的有用功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率．

（3）不計繩重及滑輪摩擦，根據公式F=（G+G動）求出動滑輪重．

解：（1）拉力做的功：

W總=Fs=600N×2m=1200J，

功率P===24W；

（2）貨物重力：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，

由圖可知：繩子股數n=2，由s=2h得：貨物上升高度h=s=×2m=1m，

克服貨物重力所做的有用功：

W有用=Gh=1000N×1m=1000J，

滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%≈83.3%；

（3）∵F=（G+G動）

∴動滑輪重：

G動=2F﹣G=2×600N﹣1000N=200N．

答：（1）拉力F所做的功為1200J；功率為24W；

（2）滑輪組的機械效率為83.3%；

（3）滑輪組中動滑輪的重力為200N．