Question

【题目】为了将放置在水平地面上重G=100N的重物A提升到高处．小明同学设计了如图甲所示的滑轮组装置．当小明用竖直向下的力拉绳时，拉力F、重物上升的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图乙、丙和丁所示．不计绳重及轴摩擦．求：

（1）在2～3s内，滑轮组的机械效率

（2）在1～2s内，拉力F做功的平均功率P．

Answer 1

【答案】（1）在2～3s内，滑轮组的机械效率为83.3%；

（2）在1～2s内，拉力F做功的平均功率P为187.5W

【解析】

试题分析：

（1）由图象可知，在2～3s内，重物做匀速运动，拉力F1=40N，

因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h1的3倍．

滑轮组的机械效率：η=====×100%≈83.3%．

（2）由图象可知，在1～2s内，拉力F2=50N，重物上升高度h=1.25m，

绳端移动的距离：s=3h=3×1.25m=3.75m．

拉力F所做的功：W=F2s=50N×3.75m=187.5J；

拉力F做功的平均功率：P===187.5W．