Question

16．小華站在地上，用如圖所示滑輪組將重400N的木箱吊到高度為3m陽臺上．不計繩重、動滑輪重和摩擦．
（1）請完成滑輪組的繞法．
（2）在勻速起吊過程中，木箱受到的拉力是多大？
（3）若她的實際拉力為250N，用了10s將該木箱吊到陽臺上，則小華做功的功率是多大？此時滑輪組的機械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）一個動滑輪、一個定滑輪、拉力向下，作出滑輪組的繞法．
（2）不計繩重、動滑輪重和摩擦，利用F=$\frac{1}{n}$G計算拉力大小；
（3）求出拉力的功，然后由功率公式求出功率．求出有用功，由效率公式求出效率．

解答 解：（1）拉力向下，從定滑輪起組裝滑輪組，滑輪組繞法如圖所示：
（2）滑輪組承重繩子股數n=2，
不計繩重、動滑輪重和摩擦，拉力大小：
F=$\frac{1}{n}$G=$\frac{400N}{2}$=200N；
（3）拉力的功：
W=Fs=Fnh=250N×2×3m=1500J，
小華做功功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
有用功：
W_有用=Gh=400N×3m=1200J，
效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
答：（1）滑輪組繞法如圖所示；
（2）功率為100W；
（3）滑輪組效率為80%．

點評 本題考查了滑輪組的繞法、滑輪組繩子拉力、功率和滑輪組效率計算，難度不大，應用滑輪組公式、功的公式、效率公式即可解題．