Question

一工人利用如圖所示的裝置，在10s內將重為180N的重物沿豎直方向勻速向上提升了2m．若動滑輪重20N，忽略繩重及繩與滑輪之間的摩擦，不計空氣阻力，則下列說法正確的是（　　）

• A、提升過程中，繩的拉力做了360J的功
• B、提升過程中，繩的拉力做了40 J的額外功
• C、提升過程中，繩的拉力做功的功率是40W
• D、由于忽略繩重及摩擦，該裝置的機械效率是100%

Answer 1

分析：由圖知，承擔物重的繩子股數n=2，s=2h，
（1）不計繩重和摩擦，知道動滑輪重和物重、n=2，利用F=

1

2

（G+G_動）求拉力，求出拉力移動的距離，利用公式W_總=Fs計算總功；
（2）從題可知，提起重物做的功是有用功，可利用公式W_有用=Gh計算有用功，求出額外功；
（3）知道做功時間，利用功率公式求繩的拉力F做功的功率；
（4）利用公式η=

W有用

W總

計算機械效率．

解答：解：（1）拉力移動距離s=2h=2×2m=4m，
拉力F=

1

2

（G+G_動）=

1

2

×（180N+20N）=100N，
拉力做的總功W_總=Fs=100N×4m=400J，故A錯誤；
（2）有用功W_有用=Gh=180N×2m=360J，
額外功W_額=W_總-W_有用=400J-360J=40J，故B正確；
（3）拉力的功率P=

W總

t

=

400J

10s

=40W，故C正確；
（4）該裝置的機械效率η=

W有用

W總

×100%=

360J

400J

×100%=90%，故D錯誤．
故選BC．

點評：本題雖然是選擇題，其實是一綜合計算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦時拉力F=

1

2

（G+G_輪）是本題的關鍵．