Question

5．如圖所示，滑輪組在向上的拉力F作用下，將重為120N的物體勻速提起，在10s內(nèi)物體上移的距離為2m．求：
（1）物體上升的速度；
（2）有用功；
（3）如果拉力F為50N，滑輪組提升該重物時(shí)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物體上移的距離和時(shí)間，利用速度公式可直接求解；
（2）已知物重和物體提升的高度h，利用W=Gh可求有用功；
（3）求出繩子端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求出總功，然后利用效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求解滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）物體上升的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{10s}$=0.2m/s；
（2）有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J；
（3）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=3×2m=6m，
總功：W_總=Fs=50N×6m=300J，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%．
答：（1）物體上升的速度為0.2m/s；
（2）有用功為240J；
（3）如果拉力F為50N，滑輪組提升該重物時(shí)的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了速度公式的應(yīng)用、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，s=3h是本題的突破口．