Question

【題目】用一個動滑輪在5s內將一重為150N的物體向上提起3m．

（1）如果拉力為100N，這時動滑輪的機械效率是多少？拉力的功率有多大？

（2）如果該動滑輪重為30N，不計繩重及摩擦，則該動滑輪此時的機械效率為多大？

Answer 1

【答案】（1）如果拉力為100N，這時動滑輪的機械效率是75%，拉力的功率120W；

（2）如果該動滑輪重為30N，不計繩重及摩擦，則該動滑輪此時的機械效率為83.3%

【解析】

試題分析：（1）使用動滑輪時，承擔物重繩子股數n=2，拉力端移動距離s=2h，利用W有用=Gh求有用功，利用W=Fs求總功，再利用η=求動滑輪的機械效率；利用P=求拉力做功功率．

（2）動滑輪重為30N，不計繩重及摩擦，拉力F=（G+G輪），再利用η====求此時動滑輪的機械效率

解：

（1）使用動滑輪時，n=2，拉力端移動距離s=2h=2×3m=6m，

有用功：W有用=Gh=150N×3m=450J，

總功：W總=Fs=100N×6m=600J，

動滑輪的機械效率：

η==×100%=75%；

拉力做功功率：

P===120W；

（2）動滑輪重為30N，不計繩重及摩擦，拉力F′=（G+G輪）=（150N+30N）=90N，

此時動滑輪的機械效率：

η′=====×100%≈83.3%．

答：（1）如果拉力為100N，這時動滑輪的機械效率是75%，拉力的功率120W；

（2）如果該動滑輪重為30N，不計繩重及摩擦，則該動滑輪此時的機械效率為83.3%