Question

【題目】如圖所示，當用滑輪組勻速提升重為500N的物體時，繩子自由端受到豎直向下F的拉力為300N。若物體被提升2m(不計摩擦和繩重)時，求:

（1）繩子自由端的拉力所做的功;

（2）滑輪組的機械效率;

（3）若用此滑輪組以0.3m/s勻速提升重為800N的物體，則繩子自由端拉力的功率。

Answer 1

【答案】（1）1200J；（2）83.3%；（3）270W

【解析】

（1）．由于動滑輪由2段繩子承擔，則繩子自由端移動的距離s=2h=2×2m=4m.則繩子自由端拉力F所做的功為；

W=Fs=300N×4m=1200J；

（2）．滑輪組的機械效率為；

；

（3）．提升重為500N的物體時，自由端拉力，則有動滑輪的重力：

G動=2F-G物=2×300N-500N=100N；

當提升重物G物’=800N時，自由端的拉力：

，

自由端移動的速度：

v=2v0=2×0.3m/s=0.6m/s，

自由端拉力的功率為；

P =F拉v=450N×0.6m/s=270W。

答：（1）．繩子自由端的拉力所做的功為1200J；

（2）．滑輪組的機械效率為83.3%；

（3）．若用此滑輪組以0.3m/s勻速提升重為800N的物體，則繩子自由端拉力的功率為270W。