Question

【題目】如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖．已知井深12m，物體重1600N，動滑輪重400N，汽車的最大輸出功率為15KW，與汽車相連的繩子能承受的最大拉力為6000N（不計汽車所受的摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦），若重物以1m/s的速度勻速上升時，求：

（1）將物體由井底拉至井口需要的時間；

（2）滑輪組提升重物的機械效率；

（3）整個裝置工作過程中能提升重物的最大重力．

Answer 1

【答案】（1）12s（2）80%（3）1.46×104N

【解析】

（1）已知井深12m，重物以1m/s的速度勻速上升，

由知道，物體由井底拉至井口需要的時間是：；

（2）不計繩重及滑輪組的摩擦時，做的總功是：，做的有用功是：，故輪組的機械效率是：

（3）由圖知道，承擔重物繩子段數是：n=3，

所以，汽車的運動速度是：；

又因為汽車的最大輸出功率為15kw，故由知道，汽車能提供的最大拉力是：；此力小于繩子能承受的最大拉力6000N；

由知道，升重物的最大重力是：；