Question

【題目】小明用如圖所示的滑輪組拉動貨箱，已知貨箱的質量為60kg，在F=80N的拉力作用下，貨箱以0.1m/s的速度做勻速直線運動，地面對貨箱的滑動摩擦力f為貨箱重的0.3倍。求：

(1)拉力F的功率是多少？

(2)貨箱運動了1min，克服摩擦所做的功是多少？

(3)此滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】(1)24W；(2)1080J；(3)75%

【解析】

(1)動滑輪與3股繩子接觸，滑輪組n值為3，則繩子自由端移動速度為

v繩=nv=3×0.1m/s=0.3m/s

故拉力的功率是

P=Fv繩=80N×0.3m/s=24W

(2)貨箱的摩擦力為

f=0.3G=0.3×60kg×10N/kg =180N

由

可得貨箱移動距離為

s=vt=0.1m/s×1×60s=6m

則克服摩擦做功為

W摩=fs=180N×6m=1080J

(3)1min內繩子自由端移動距離為

s繩=ns=3×6m=18m

則拉力做的總功為

W總=Fs繩=80N×18m=1440J

即滑輪組的機械效率是

答：(1)拉力F的功率是24W；

(2)貨箱運動了1min，克服摩擦所做的功是1080J；

(3)此滑輪組的機械效率是75%。