Question

【題目】如圖所示用滑輪組提起重為630N的物體，繩子自由端的拉力為300N，重物以0.2m/s的速度勻速上升，不計摩擦和繩重，求：

(1)拉力做功的功率；

(2)滑輪組的機械效率；

(3)若繩子能承受的最大拉力為400N,則滑輪組的最大機械效率是多大?

Answer 1

【答案】（1）180W ；（2）70%；（3）77.5%

【解析】

試題分析：（1）v繩 =3v物 =3×0.2m/s=0.6m/s，P總 =W總/t＝Fs/t＝Fv總＝300N×0.6m/s＝ 180W

（2）由圖知：此滑輪組由3段繩子承擔物重，則s=3h，則v繩 =3v物

η=W有用/W總＝Gh/Fs＝630N×h/300N×3h＝70%

（3）F= (G物+G動)/3，所以G動 =3F-G物 =3×300N-630N=270NF′=（G物 ′+G動 ）/3，則G物 ′=3F′-G動 =3×400N-270N=930N

ηmax =W有用′/W總′＝G物′h/F′s＝930N×h/400N×3h＝77.5%