Question

【題目】如圖所示，人工用300N的力將重500N的物體勻速提升2m，共用了10秒，若在此過程中（忽略繩重和摩擦），求：

（1）繩子自由端移動的距離；

（2）動滑輪的重；

（3）工人做工的功率；

（4）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）繩子自由端移動的距離是4m；

（2）動滑輪的重是100N；

（3）工人做工的功率是120W；

（4）滑輪組的機械效率是83.3%．

【解析】

試題分析：（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=2，利用s=2h求拉力端移動的距離；

（2）不計摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪），據此求動滑輪的重力；

（3）求出拉力端移動的距離，利用W=Fs求拉力做功，知道時間，利用功率公式求拉力做功功率；

（4）利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解：

（1）由圖知，n=2，s=2h=2×2m=4m；

（2）不計摩擦和繩重，拉力F=（G+G輪），則動滑輪的重力G輪=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；

（3）拉力端移動的距離s=4m，拉力做功W總=Fs=300N×4m=1200J，P===120W；

（4）W有用=Gh=500N×2m=1000J，

滑輪組的機械效率η=×100%=×100%≈83.3%．

答：（1）繩子自由端移動的距離是4m；

（2）動滑輪的重是100N；

（3）工人做工的功率是120W；

（4）滑輪組的機械效率是83.3%．