Question

3．如圖中，物體A重G=100N，在水平方向F=20N的拉力的拉動下，以0.5m/s的速度做勻速直線運動，地面的阻力是物重的0.3倍，則拉力F的功率是20W，裝置的機械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）由圖知使用的是動滑輪，n=2，拉力端移動速度等于物體移動速度的2倍，利用P=Fv求拉力的功率；
（2）由題知，物體受到地面阻力f=0.3G，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$求裝置的機械效率．

解答 解：
（1）由圖可知使用的是動滑輪，n=2，則拉力端移動速度v=2v_物=2×0.5m/s=1m/s，
拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=20N×1m/s=20W；
（2）由題知，物體受到地面的阻力：f=0.3G=0.3×100N=30N，
裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f{s}_{物}}{F2{s}_{物}}$=$\frac{f}{2F}$=$\frac{30N}{2×20N}$×100%=75%．
故答案為：20；75%．

點評 本題考查了使用滑輪組機械效率和功率的計算，知道水平使用動滑輪時克服地面阻力做的功為有用功是關鍵．