Question

用圖所示的滑輪組，將重為100N的物體以0.1m/s的速度勻速提升，拉力F=60N，拉力的功率為

12

W，滑輪組的機械效率

83.3%

，若不計繩重及摩擦，動滑輪重為

20

N．

Answer 1

分析：由圖可知，承擔物重的繩子股數n=2，則s=2h，v₁=2v₂．
（1）根據物體勻速提升的速度v₂，求出繩子自由端移動的速度，利用P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求功率；
（2）根據η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出機械效率；
（3）若不計繩重及摩擦，則F=

1

2

（G_物+G_動），所以即可求動滑輪重．

解答：解：
（1）由圖知，n=2，則s=2h，v₁=2v₂．
∵v₂=0.1m/s，
∴v₁=2v₂=2×0.1m/s=0.2m/s，
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv，
∴P_總=Fv₁=60N×0.2m/s=12W；
（2）∵η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴機械效率η=

G

nF

×100%=

100N

2×60N

×100%=83.3%；
（3）∵不計繩重和摩擦，拉力F=

1

2

（G_物+G_輪），
即：60N=

1

2

（100N+G_輪），
∴G_輪=2×60N-100N=20N．
故答案為：12；83.3%；20．

點評：本題考查了使用滑輪組拉力的計算、功的計算、機械效率的計算，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=

1

n

（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．