Question

【題目】請按要求完成下列問題．（不考慮繩重及摩擦）
（1）使用如圖所示滑輪組成的滑輪組提升重物，要求滑輪組用最省力的繞線方法承擔重物，請用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好．
（2）使用第（1）問繞好的滑輪組提升重物，當物重為400N時，繩端需要拉力為125N時能使重物勻速上升，求滑輪組的機械效率．
（3）若重物移動速度為0.4m/s，求人對繩子拉力的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：使用第（1）問繞好的滑輪組提升重物，n=4，

設物體上升高度h，拉力端移動距離s=4h，

有用功W有用=Gh，

總功W總=Fs=F×4h=4Fh，

滑輪組的機械效率：

η= = = = ×100%=80%

（3）解：由圖知n=4，則拉力端移動速度v=4v物=4×0.4m/s=1.6m/s，

拉力做功的功率：

P= = =Fv=125N×1.6m/s=200W

【解析】解：（1）該滑輪組由2個動滑輪和1個定滑輪組成，當由4股繩子承擔重物時最省力，從定滑輪下面的掛鉤開始纏繞；如圖所示：
【考點精析】根據題目的已知條件，利用功率的計算與測量的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．