Question

【題目】工人師傅用如圖所示的滑輪組勻速提升重為300N的箱子，繩子自由端5s內移動了2m，此時滑輪組的機械效率為75％.若不計繩重和摩擦，求：

（1）作用在繩子自由端的拉力；
（2）拉力做功的功率；
（3）若將重為200N的另一只箱子提升同樣的高度，拉力做的功.

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=nh=2×2m=4m，

拉力所在的有用功：W有=Gh=300N×2m=600J，

由η=W有/W總×100%可得，拉力做的總功：W總=W有/η=600J/75%=800J，

由W=Fs可得，作用在繩子自由端的拉力：F=W總/s=800J/4m=200N

（2）解：拉力的功率：P=W總/t=800J/5s=160W
（3）解：不計繩重和摩擦，由F=（G+G動）/n

可得，動滑輪的重力：G動=nF-G=2×200N-300N=100N，

將重為200N的另一只箱子提升同樣高度時的拉力：F′=（G′+G動）/n=（200N+100N）/2=150N，

拉力做的功：W總′=F′s=150N×4m=600J

【解析】本題考查學生機械功,功率和機械效率的計算能力。功的公式：W=Fs。功率(P)：單位時間(t)里完成的功(W)，P=W/t。機械效率：有用功跟總功的比值叫機械效率。

【考點精析】利用功的計算和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是�！� 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；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．