Question

如圖所示，用滑輪組提升重為630N的物體，繩子自由端拉力F為300N，重物以0.2m/s的速度勻速上升，不計摩擦和繩重．求：
（1）滑輪組的機械效率；
（2）拉力做功的功率；
（3）在不超過繩子能承受的最大拉力的情況下，用此滑輪組提起較重的物體，滑輪組的機械效率是否變化？為什么？

Answer 1

分析：（1）已知拉力和重力還有繩子段數(shù)，根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

可求．
（2）已知重物的速度，拉力速度是其3倍，根據(jù)P=FV可求．
（3）根據(jù)公式η=

G

G動+G

可知，機械效率與動滑輪重和物體重有關(guān)．

解答：解：（1）η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F?nh

=

G

nF

=

630N

3×300N

=70%．
答：滑輪組的機械效率為70%．
（2）υ_F=3υ_物=3×0.2m/s=0.6m/s，
P=Fυ=300N×0.6m/s=180W．
答：拉力做功的功率為180W．
（3）變大．因為η=

G

G動+G

，動滑輪重不變，額外功不變，物體越重有用功越多，因此機械效率變大．

點評：本題考查機械效率的計算，拉力功率的計算，還有影響機械效率的因素．