Question

用如圖所示輪組提升重物，繩子能承受的最大拉力為120牛，動滑輪重60牛，繩重與摩擦均不計．
（1）用此滑輪組最多能將多重的物體提升？
（2）用此滑輪組提起重240牛的物體，使它以0.5米/秒的速度勻速上升，人加在繩子自由端的拉力多大？此時滑輪組的機械效率多大？拉力的功率多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）因繩子所能承受的最大拉力為120N，故能提起多重物體，即通過F=（G+G_動）來求重物的重．
（2）通過F=（G+G_動）來求拉力的大小；根據公式η====求出機械效率；根據公式P===Fv求出拉力的功率．
解答：解：（1）因繩子最多能承受的拉力F=120N，且F=（G+G_動），故最多能提起物體的重量：G=3F-G_動=3×120N-60N=300N；
（2）人加在繩子自由端的拉力：F′=（G′+G_動）=×（240N+60N）=100N；
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
拉力移動速度：v=3×0.5m/s=1.5m/s，
拉力的功率：P===Fv=100N×1.5m/s=150W．
答：（1）此滑輪組最多能將300N的物體提升；
（2）人加在繩子自由端的拉力為100N；滑輪組的機械效率為80%；拉力的功率為150W．
點評：本題是比較基本的滑輪組拉力、機械效率、功率的計算題，熟練運用公式的變形公式F=（G+G_動）、η====、P===Fv是解決此題的關鍵．