Question

10．如圖所示的滑輪組，將重為16N的物體以0.2m/s的速度勻速提升，滑輪組的機械效率為80%，若不計繩重及摩擦，則：
（1）拉力F為10N：
（2）拉力處的速度為0.4 m/s；
（3）拉力的功率為4 W．
（4）動滑輪的重力為4 N．

Answer 1

分析 （1）由圖知承擔物重的繩子股數n=2，則拉力端移動的距離s=2h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求拉力大��；
（2）由s=nh，時間相同，故v=nv_物，可求速度；
（3）利用P=Fv求拉力做功功率；
（4）不計繩重及摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），據此求動滑輪重力．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，則拉力端移動的距離s=2h，
滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$，
則拉力F=$\frac{G}{2η}$=$\frac{16N}{2×80%}$=10N，
（2）由s=nh，時間相同，故v=nv_物，
拉力端移動的速度v=2v_物=2×0.2m/s=0.4m/s，
（3）拉力做功功率P=Fv=10N×0.4m/s=4W；
（3）不計繩重及摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），
動滑輪重力：
G_輪=2F-G=2×10N-16N=4N．
故答案為：10；0.4；4；4．

點評 本題考查了使用滑輪組拉力、速度、功率、動滑輪重力的計算，利用好兩個關系式：一是功率推導公式P=Fv，二是不計繩重及摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪）．