Question

【題目】如圖所示，重為1080N的物體與水平地面的接觸面積為1.5×103cm2。工人師傅用600的力勻速提升物體，物體上升的速度為0.2m/s。(不計摩擦及繩重)求：

（1）工人師傅拉繩的功率為多少?

（2）滑輪組的機械效率為多少?

（3）體重為450N的小杰用此滑輪組提升物體，但物體沒有被拉動，這時物體對地面的最小壓強為多大?

Answer 1

【答案】（1）240W；（2）90%；（3）2000Pa

【解析】

滑輪組的動滑輪繞2段繩；

（1）繩子自由端移動的速度：v繩=2v=2×0.2m/s=0.4m/s，

拉力的功率：P== Fv繩=600N×0.4m/s=240W；

（2）滑輪組的機械效率：η====90%；

（3）由于忽略摩擦及繩重，2F=G+G動，

動滑輪重：G動=2F-G=2×600N-1080N=120N，

繩端最大拉力等于人體重力，則物體對滑輪組的拉力：F拉=2G人-G動，

滑輪組提升物體的拉力：F拉=G-F支，

物體受到的支持力：F支=G+G動-2G人=1080N+120N-2×450N=300N，

物體對地面的最小壓強：p==2000Pa。

答：（1）工人師傅拉繩的功率為240W；

（2）滑輪組的機械效率為90%；

（3）物體對地面的最小壓強為是2000Pa。