Question

1．如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為105N的物體勻速提起，在5s時(shí)間內(nèi)繩子自由端移動(dòng)的距離為s=3m．圖乙是滑輪組工作時(shí)的拉力F與繩自由端移動(dòng)距離s的關(guān)系圖．若繩重和摩擦力不計(jì)，則動(dòng)滑輪為45 N，圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是總功，該物理量大小為150J．該滑輪組提升此重物時(shí)的機(jī)械效率為70%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖判定連接動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_輪）求出動(dòng)滑輪的重力；
（2）根據(jù)橫縱坐標(biāo)表示的單位和數(shù)值以及其數(shù)值變化關(guān)系確定該物理量，并計(jì)算其大�。�
（3）根據(jù)機(jī)械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，滑輪組由三段繩子承擔(dān)總重，拉力的大小為50N，已知物體的重力為105N；
繩重和摩擦力不計(jì)，所以F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪），
即：50N=$\frac{1}{3}$（105N+G_輪），解得G_輪=45N；
（2）縱坐標(biāo)表示力的大小為50N，大小不變，橫坐標(biāo)表示繩端移動(dòng)的距離，大小為3m，
所以陰影部分表示力所做的總功，則W_總 =Fs=50N×3m=150J；
（3）設(shè)物體提升的高度為h，則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{105N×h}{50N×3h}$×100%=70%．
故答案為：45；總功；150J；70%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)滑輪重力的計(jì)算、功、機(jī)械效率公式的靈活運(yùn)用，能夠正確識(shí)圖和辨別滑輪組承擔(dān)總重的繩子的段數(shù)是解題的關(guān)鍵．