Question

【題目】利用如圖所示的裝置，在10s內將重為90N的物體勻速提升1m，不計繩重和摩擦，若整個裝置的機械效率為75%，則拉力的功率為W；若繩子能承受的最大拉力為50N，此裝置的機械效率最大可提高到%．

Answer 1

【答案】12；80
【解析】解：（1）由圖知，n=3，拉力端移動的距離s=3h=3×1m=3m， 有用功：W有用=Gh=90N×1m=90J，
由η= =75%得總功：
W總= = =120J，
拉力的功率：
P= = =12W；（2）由W總=Fs得拉力：
F= = =40N；
不計繩重和摩擦，拉力F= （G+G輪），
則動滑輪重力：
G輪=3F﹣G=3×40N﹣90N=30N，
當繩能承受的最大拉力F最大=50N時，
由F最大= （G最大+G輪）可得，最大物重：
G最大=3F最大﹣G輪=3×50N﹣30N=120N，
此裝置的最大機械效率：
η最大= = = = = ×100%=80%．
所以答案是：12；80．
【考點精析】通過靈活運用滑輪（組）的機械效率和功率的計算與測量，掌握關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s即可以解答此題．