Question

如圖為滑輪組提升重物的裝置示意圖，物體重G=6×10⁴N，滑輪組的機械效率為80%，將重物勻速提升1m，
求：（1）W_有用W_額外分別為多大？
（2）拉力F有多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）在已知物重和提升高度的情況下，利用公式W=Gh可直接計算有用功的大�。桓鶕�有用功與機械效率可得出總功的大小，根據公式W_額=W_總-W_有，可求出額外功；
（2）求出總功的大小，再根據拉力移動的距離，可利用公式W=Fs的變形，求出拉力F的大小．
解答：已知：物體重G=6×10⁴N，滑輪組的機械效率為η=80%，將重物勻速提升h=1m，n=2
求：（1）W_有用=？；W_額=？（2）拉力F=？；
解：（1）有用功：W_有=Gh=6×10⁴N×1m=6×10⁴J，
∵η=，
∴總功：W_總===7.5×10⁴J，
額外功：W_額=W_總-W_有=7.5×10⁴J-6×10⁴J=1.5×10⁴J．
（2）讀圖可知，s=2h=2×1m=2m，
∵W_總=Fs
∴需要的拉力：F===3.75×10⁴N．
答：（1）有用功為6×10⁴J；額外功為1.5×10⁴J；（2）拉力為3.75×10⁴N．
點評：本題主要考查了有用功、總功、額外功的求法，拉力的計算等，雖然也用到的都是基本的常見公式，弄清楚繩子的股數是解決此題的關鍵，基礎性題目注．