Question

19．用如圖所示的滑輪組將480N的物體以0.3m/s的速度勻速提起，繩子自由端的拉力為200N（不計摩擦和繩重）．求：滑輪組的機械效率及拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖知道，承擔物重的繩子股數(shù)n=3，設重物被提升h，則拉力端移動的距離s=3h，知道物重G和拉力大小，根據(jù)機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（2）求出繩子自由端移動的速度，利用P=Fv求拉力的功率．

解答 解：（1）由圖知，使用該滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)，n=3，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$可得：
滑輪組的機械效率η=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{480N}{200N×3}$×100%=80%；
（2）繩子自由端移動的速度：
v′=3v=0.3m/s×3=0.9m/s，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv′=200N×0.9m/s=180W．
答：滑輪組的機械效率為80%；拉力的功率180W．

點評 本題考查了使用滑輪組功率的計算、機械效率的計算，利用好拉力作用點移動的距離與物體移動距離之間的關系（s=nh）是本題的關鍵．