Question

【題目】小明同學用如圖甲所示的滑輪組勻速拉動放在水平面上的不同物體，物體受到的摩擦力從100N開始逐漸增加，每次物體被拉動的距離均為1m。根據測量結果畫出了該滑輪組機械效率與物體受到摩擦力大小變化的關系圖象，如圖乙所示。若不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，求：

（1）動滑輪的重力；

（2）當滑輪組的機械效率為75%，物體以0.2m/s的速度勻速運動時，該滑輪組的有用功率是多大；

（3）當物體與地面的摩擦力為1400N時，自由端豎直向下的拉力；

Answer 1

【答案】(1)100N；(2)60W；(3)500N

【解析】

(1)假設物體移動距離為s，動滑輪與3股繩子接觸，滑輪組n值為3，拉力移動距離為

s繩=ns

克服摩擦力做的有用功為

W有=fs

拉力做的總功為

W總=Fs繩=nFs

滑輪組的機械效率是

不計繩重和繩與滑輪間的摩擦，由力的平衡可得

當摩擦力為100N時，滑輪機械效率為50%，則

(2)滑輪機械效率為

當滑輪組的機械效率為75%時

則此時摩擦力為

物體以0.2m/s的速度勻速運動時，滑輪組的有用功率為

(3)當物體與地面的摩擦力為1400N時，自由端豎直向下的拉力為

(1)動滑輪的重力為100N；

(2)該滑輪組的有用功率是60W；

(3)自由端豎直向下的拉力為500N。