Question

【題目】如圖是工人利用滑輪組提升重為540N.物體的示意圖，某段過程中物體勻速上升的速度為0.1m/s，工人拉力F的功率為60W，物體上升10s拉力F克服滑輪組的摩擦做的功為40J.不計繩重。求:

（1）工人拉繩子的速度為多少m/s?

（2）滑輪組的機械效率為多少?

（3）滑輪組中的動滑輪的重力為多少N?

Answer 1

【答案】（1）0.3m/s（2）90%（3）20N

【解析】

(1)．由圖可知，n=3，

繩端移動的速度：v繩=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，

(2)．根據P= ==Fv可得，工人的拉力：

F= ==200N，

滑輪組的機械效率：

η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%；

(3)．重物上升的高度：h=vt=0.1m/s×10s=1m，

拉力做的有用功：W有用=Gh=540N×1m=540J，

拉力做的總功：W總=Fs=Fnh=200N×3×1m=600J，

提升動滑輪做的額外功：W輪=W總W有用Wf=600J540J40J=20J，

由W輪=G輪h可得，動滑輪的重：

G輪= ==20N

答：(1)．工人拉繩子的速度是0.3m/s；

(2)．滑輪組的機械效率是90%；

(3)．滑輪組中的動滑輪的重力是20N.