Question

【題目】如圖所示，司機師傅利用滑輪組把汽車從泥坑里拖出來（泥坑可近似看成水平面），在此過程中汽車勻速移動了1m，共用時5s，已知汽車所受阻力為1200N，司機師傅的拉力功率為300W，在考慮滑輪組摩擦阻力影響因素條件下，求：
（1）司機師傅的拉力為多大？
（2）滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖知，n=3，繩子自由端移動的距離s=ns汽車=3×1m=3m，

繩子自由端移動的速度：

v= = =0.6m/s，

由P=Fv得，工人的拉力：

F= = =500N；

答：司機師傅的拉力為500N；

（2）解：拉力所做總功：W總=Fs=500N×3m=1500J；

工人所做有用功：W有用=fs汽車=1200N×1m=1200J，

滑輪組的機械效率：η= = ×100%=80%．

答：滑輪組的機械效率是80%．

【解析】（1）確定滑輪組承重繩子的有效股數，繩子自由端移動的距離s=ns汽車，求出繩子自由端速度，知道功率，利用P=Fv求工人師傅的拉力；（2）求出繩子自由端移動的距離，利用W總=Fs計算出總功，利用W有用=fs計算有用功，利用η= 計算機械效率．