Question

【題目】一名體重為520N的學生站在水平地面上向下拉繩，用滑輪組在10s內將400N的重物勻速提升1m．提升重物的過程中滑輪組的機械效率是80%（不計繩重及輪軸摩擦）
（1）畫出滑輪組的繞線方式
（2）求拉力F的大小
（3）求拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：由圖可知n=2，不計繩重和摩擦，則機械效率η= = = = ，變形可得拉力：F= = =250N；
（3）解：拉力端移動的距離s=2h=2×1m=2m，

拉力做功：W總=Fs=250N×2m=500J，

拉力做功的功率：

P= = =50W；

【解析】（1）這位同學站在地面上，所以繩子自由端拉力向下，由此畫出滑輪組的繞線方式；（2）知道滑輪組的機械效率和提升物重，利用η= = = = 求牽引力；（3）求出拉力端移動的距離，利用W=Fs求總功，再利用功率公式求拉力做功功率．
【考點精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識點，需要掌握1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正確解答此題．