Question

如圖所示，質(zhì)量為75kg的工人站在水平地面上，用帶有貨箱的滑輪組把貨物運(yùn)到高處．某一次運(yùn)送貨物時，貨箱和貨物質(zhì)量為160kg，工人用力F勻速拉繩的功率為P，貨箱以0.1m/s的速度勻速上升，地面對工人的支持力為F′=350N，滑輪組機(jī)械效率為η．（不計繩重及滑輪摩擦，g取l0N/kg）求：
（1）動滑輪的質(zhì)量；
（2）功率P；
（3）機(jī)械效率η．

Answer 1

已知：人的質(zhì)量m₁=75kg，貨箱和貨物質(zhì)量為m₂=160kg，物體速度v=0.1m/s，地面對工人的支持力為F′=350N，g=l0N/kg，
求：（1）動滑輪的質(zhì)量m₃=？；（2）功率P=？；（3）機(jī)械效率η=？
（1）人的重力G₁=m₁g=75kg×l0N/kg=750N，
人對繩子的拉力F=G₁-F′=750N-350N=400N，
貨箱和貨物的重力G₂=m₂g=160kg×l0N/kg=1600N，
∵F=

1

5

（G+G_動）
∴動滑輪重力G_動=5F-G₂=5×400N-1600N=400N，
∵G=mg
∴動滑輪質(zhì)量m=

G動

g

=

400N

10N/kg

=40kg；
（2）拉力移動速度v_拉=5v=5×0.1m/s=0.5m/s，
拉力功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv_拉=400N×0.5m/s=200W；
（3）機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F5h

×100%=

G2

5F

×100%=

1600N

5×400N

×100%=80%．
（1）動滑輪的質(zhì)量為40kg；
（2）拉力的功率為200W；
（3）機(jī)械效率為80%．