Question

【題目】如圖所示的滑輪組中，不計拉繩質量及滑輪轉動摩擦的影響，當繩自由端用豎直向上的力F=60N時，恰能使物體A以0.2m/s的速度勻速上升，此時裝置的機械效率為80%，求：

（1）物體和動滑輪重各是多大？拉力的功率是多大？

（2）若繩最大能承受的拉力為75N，最多可提升多重的物體？此時滑輪組的機械效率是多少？

（3）通過比較兩次機械效率的大小你得到什么啟示？

Answer 1

【答案】（1）物體的重力為144N，動滑輪重力為36N；拉力的功率是36W；

（2）若繩最大能承受的拉力為75N，最多可提升189N的物體，此時滑輪組的機械效率是84%

【解析】

試題分析：（1）拉力F=（G+G動）；所以（G+G動）=3F=3×60N=180N；

η=×100%=×100%=×100%=80%；

所以物體的重力G=180N×80%=144N；

動滑輪的重力G動=180N﹣144N=36N；

拉力的功率P=FV=60N×3×0.2m/s=36W；

（2）最大拉力F大=；所以G大=3F大﹣G動=3×75N﹣36N=189N；

此時機械效率η大=×100%=×100%=84%；

（3）通過比較兩次機械效率的大小可以看出：提升物體的重力越大，滑輪組的機械效率越高．

答：（1）物體的重力為144N，動滑輪重力為36N；拉力的功率是36W；

（2）若繩最大能承受的拉力為75N，最多可提升189N的物體，此時滑輪組的機械效率是84%．