Question

13．在如圖所示的滑輪組中，用110N的力在5s內把重為200N的物體勻速提高2m．試求：
（1）拉力移動的距離；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，繩子的有效股數n=2，拉力端移動的距離s=2h；
（2）利用W=Gh求有用功，利用W=Fs求總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功的功率．

解答 解：
（1）由圖可知，繩子的有效股數n=2，拉力端移動的距離：
s=nh=2×2m=4m；
（2）W_有=Gh=200N×2m=400J，
拉力做的總功：W_總=Fs=110N×4m=440J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{400J}{440J}$×100%≈90.9%；
（3）拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{440J}{5s}$=88W．
答：（1）拉力移動的距離為4m；
（2）滑輪組的機械效率為90.9%；
（3）拉力的功率為88W．

點評 本題通過滑輪組的使用，考查了有用功、總功、功率以及機械效率的計算，注意拉力移動的距離和物體升高高度的關系．