Question

【题目】利用图甲滑轮组拉动水平面上重为的物体，物体在水平面上受到的滑动摩擦力始终为重的倍，绳子自由端的拉力随时间变化曲线如图乙所示，物体的速度随时间变化曲线如图丙所示．（不计绳重和摩擦）求：

（1）内，若重物上升，拉力做的功为__________J．

（2）内滑轮组的机械效率为多少．_______

（3）当物体的重力为时，匀速拉动过程中绳子自由端的拉力为多少-__________-．

Answer 1

【答案】 180 50% 50N

【解析】解：（1）由图甲可知，承担重物和动滑轮重的绳子的股数n=3,1~2s内拉力F=48N，物体加速运动，绳子自由端移动的距离s=nh=3×1.25m=3.75m，

拉力做功W=Fs=48N×3.75m=180J

（2）由图甲可知，2~3s内，拉力F’=40N，

由题，物体与地面之间的摩擦力f=0.1G =0.1×600N=60N，

由可得，滑轮组的机械效率

（3） 由于不计绳重和摩擦，物重为600N时，

由可得，动滑轮重力：G动=nF’-f=3×40N-60N=60N，

物重为900N时，物体与地面之间的摩擦力f’=0.1G’=0.1×900N=90N，

此时拉力

答：（1）内，若重物上升，拉力做的功为180J；（2）内滑轮组的机械效率为50%；（3）当物体的重力为时，匀速拉动过程中绳子自由端的拉力为50N；