Question

【題目】用如圖所示的滑輪組將一貨物提升2m，已知動滑輪重20N，貨物重360N、上升速度是0.2m/s，拉力F的功率是120W（不計繩重）．求：

（1）拉力F的大小？

（2）滑輪組的機械效率η？

（3）貨物上升過程中，克服摩擦力做的功？

Answer 1

【答案】（1）繩子的拉力為200N；

（2）滑輪組的機械效率η為60%；

（3）貨物上升過程中，克服摩擦力做的功為440J

【解析】

試題分析：

（1）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔物重，所以手拉繩子的速度為v2=3v1=3×0.2m/s=0.6m/s，

由P===Fv得，作用在繩子自由端的拉力為：

F===200N，

（2）滑輪組的機械效率：

η=====×100%=60%；

（3）繩子自由端拉下的長度為s=3h=3×2m=6m，

拉力做的總功為W總=Fs=200N×6m=1200J，

滑輪組克服物重、動滑輪重做的功為WG=Gh=（360N+20N）×2m=760J，

滑輪組克服摩擦力做的功為Wf=W總﹣WG=1200J﹣760J=44J．