Question

用如圖所示的滑輪組來勻速拉動鋼錠，已知鋼錠與地面的摩擦力F₁為1200N，若此時滑輪組的機械效率為80%，物體速度為1m/s．
①拉繩的速度是多少？
②拉繩的力F至少為多大？
③拉力的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）此滑輪組經過動滑輪的繩子股數為3股，所以物體前進的距離是繩子前進距離的

1

3

，即拉繩的速度是物體速度的3倍；
（2）拉力的功為總功，摩擦力的功為有用功，機械效率為有用功比總功，從此角度分析可以得出拉力的大小；
（3）拉力的功率可用公式P=Fv進行求解；

解答：解：（1）由圖可知，經過動滑輪的繩子股數為3股，
拉繩的速度是物體速度的3倍，故拉繩的速度v=1m/s×3=3m/s；
答：拉繩的速度是3m/s；
（2）假設物體前進距離為s，
則克服摩擦力做的功W′=F₁s，拉力做的功W=F×3s=3Fs，
η=

W′

W

×100%=

F1s

3Fs

×100%=

1200N

3F

×100%=80%，
所以F=500N，
答：拉繩的力F至少為500N；
（3）P=Fv=500N×3m/s=1500W，
答：拉力的功率是1500W．

點評：對于這類滑輪組的應用題，主要是弄清哪邊的是動滑輪，然后數清經過動滑輪繩子的股數，結合物理公式進行求解．