Question

【題目】質量為20kg、底面積100cm2的物體靜止在水平地面上，用如圖所示的滑輪組在5s內將物體勻速豎直提升3m，已知動滑輪重50N，不計繩重和摩擦．（g=10N/kg），求：

（1）提升前，物體靜止在水平地面上時對地面的壓強；

（2）拉力F的功率；

（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）2×104 Pa；（2）150W；（3）80%

【解析】

試題分析：（1）物體對地面的壓力：F壓 =G=mg=40kg×10N/kg=400N，

對地面的壓強：p=F壓/S=200N/100×104m2=2×104 Pa；

（2）由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：s=nh=2×3m=6m，

不計繩重和摩擦時，拉力大小：F=（G+G動 ）/n=（200N+50N）/2=125N，

拉力做的總功：W總=Fs=125N×6m=750J，拉力F的功率：P=W總/t=750J/5s=150W；

（3）有用功：W有 =Gh=200N×3m=600J，滑輪組的機械效率：η=×100%=600J/750J×100%≈80%。