Question

如圖所示，用滑輪組勻速提起1 200 N的重物，拉力做功的功率為1 000 W，繩子自由端上升的速度為2 m/s(不計繩重和摩擦)．求：

(1)作用在繩子自由端的拉力為多大？

(2)滑輪組的機械效率是多大？

(3)若用此滑輪組勻速提起2 400 N的重物，作用在繩子自由端的拉力為多大？

Answer 1

答案：(1)500N;(2)80％;(3)900N
解析：

分析：根據已知條件，由公式P總＝W總/t總＝F拉v繩，可求得F拉，再由η＝W有用/W總＝(Gh/Fs)和s＝3h可求出機械效率．對于一套組裝好的滑輪組，提起的重物越重，其機械效率越高，而不計滑輪與繩子摩擦時，額外功是由于動滑輪的自重引起的，是一個不變量．所以，只要求出動滑輪的重力，便可求得第(3)問． 　　解：(1)P總＝W總/t總＝F拉v繩，所以F拉＝P總/v繩＝1 000 W/(2 m/s)＝500 N． 　　(2)η＝W有用/W總＝(Gh/Fs)＝G/3F＝1 200 N/(3×500 N)＝80％． 　　(3)F拉＝(G動＋G)/3，G動＝3F拉－G＝1 500 N－1 200 N＝300 N． 　　＝(G動＋)/3＝(300 N＋2 400 N)/3＝900 N．