Question

如圖所示：用滑輪組拉著一只木塊P沿水平面以0.5m/s的速度勻速向右運動，此時彈簧測力計的讀數為4N．若每只滑輪重1N，繩與滑輪間的摩擦不計，拉力F的大小為

 

N，該滑輪組的機械效率為

 

，在2s內拉力F做的功為

 

J，有用功率大小為

 

W．

Answer 1

分析：將此題中的三個滑輪分為兩部分來看，上面的一個定滑輪和一個動滑輪構成了一個滑輪組，下面的一個定滑輪在拉木塊，因定滑輪不改變力的大小也不能改變移動的距離，故此題可簡化為滑輪組（一定一動）在拉木塊，即此滑輪組有2段繩在拉木塊，木塊所受拉力為4N，移動速度為0.5m/s．

解答：解：每只滑輪重1N，有2段繩子在拉木塊，故拉力F=

1

2

（F_物+G_動）=

1

2

×（4N+1N）=2.5N
    因有2段繩子在拉木塊，故繩端移動距離為木塊移動距離的2倍，所以機械效率η=

W有用

W總

=

F物S物

F拉S拉

= 

1

2

×

F物

F拉

=

1

2

×

4N

2.5N

=80%
    2s內拉力移動距離S_拉=2S_木=2V_木t=2×0.5m/s×2s=2m，故拉力做功W_拉=F_拉S_拉=2.5N×2m=5J
    有用功率即木塊移動的功率：P_木=

W木

t

=

F木S木

t

=F_木v_木=4N×0.5m/s=2W
故答案：2.5；80%；5；2

點評：要做出本題的前提是要會對題目中的滑輪進行分析，簡化成一動一定的滑輪組后解題方向就比較明朗了．