Question

如圖所示，物體重840N，動滑輪重160N，用力F將物體以1m/s的速度勻速豎直提升，若不計繩重和摩擦，求：
（1）拉力F的大小
（2）此裝置的機械效率
（3）拉力F的功率．

Answer 1

分析：（1）不計繩重和摩擦，利用F=

1

2

（G_輪+G_物）求拉力大��；
（2）知道承擔物重的繩子股數n=2，重物被提升h，則拉力端移動的距離s=2h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移動的距離求出總功W_總=Fs，根據機械效率的公式求滑輪組的機械效率；
（3）知道物體移動的速度，求出拉力移動的速速，v₂=2v₁，再根據P=

W

t

=

FS

t

=Fv求拉力做功功率．

解答：解：（1）不計繩重和摩擦，物體和動滑輪由2段繩子承擔，拉力：
F=

G物+G動

2

=

840N+160N

2

=500N；
（2）∵物體和動滑輪由2段繩子承擔，
∴拉力移動的距離：s=2h，
此裝置的機械效率：
η=

W有

W總

=

Gh

FS

=

Gh

F×2h

=

G

2F

=

840N

2×500N

=84%；
（3）∵物體以v₁=1m/s的速度勻速豎直提升，所以拉力移動速度v₂=2m/s，
拉力F的功率：
P=

W

t

=

FS

t

=Fv₂=500N×2m/s=1000W．
答：（1）拉力F的大小為500N；
（2）此裝置的機械效率為84%；
（3）拉力F的功率為1000W．

點評：本題考查了使用動滑輪拉力的計算、機械效率的計算、功率的計算，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=

1

n

（G_輪+G_物）]是本題的關鍵