Question

如圖所示，置于水平桌面上的物體A的質量為90kg，懸掛在滑輪組下的物體B的質量為60kg。在物體B的作用下，A恰能沿水平桌面向左做勻速直線運動。現用水平向右的力F₁拉動物體A以0.2m/s的速度沿桌面水平向右做勻速直線運動，在此過程中，物體A通過繩子拉動滑輪組的力為T₁，T₁提升物體B的機械效率為η₁。當用此裝置以相同的速度提升物體C時，水平向右拉物體A的力為F₂，物體A通過繩子拉動滑輪組的力為T₂，T₂提升物體C的機械效率為η₂。已知η₁:η₂=16:15，T₁:T₂=5:4，不計繩重及滑輪的摩擦，則拉力F₂的功率為      W。（g取10N/kg）

Answer 1

90 

，
而T₁：T₂=5：4，即，
解得：；
而m_B=60kg，
則物體B的重力為：G_B=m_Bg=60kg×10N/kg=600N，
因此物體C的重力為：G_C=×600N=450N；
而==，
解得動滑輪的重力為：G_輪=150N；
∴A與桌面間的滑動摩擦力為：f=1/3（G_B+G_輪）=1/3×（600N+150N）=250N．
以物體A為研究對象進行受力分析，如圖所示：

而T₂=1/3（G_C+G_輪）=1/3×（450N+150N）=200N，
∴拉力F₂的大小為：F₂=T₂+f=200N+250N=450N，
∵v=0.2m/s，
∴拉力F₂的功率為：P₂=F₂v=450N×0.2m/s=90W．