Question

小明用如图所示的滑轮组，在10s钟内将质量为60kg的物体A匀速提升了2m．已知绳子自由端所用的拉力为200N．
（1）画出物体A的重力示意图；
（2）请计算出与此题相关的任意四个物理量（g取10N/kg）．

Answer 1

【答案】分析：（1）物体所受重力是竖直向下的，从物体的重心，沿重力的方向做出重力的示意图；
（2）已知物体的质量，可以求出物体所受的重力；已知物体上升的距离，可以求出绳子自由端移动的距离；
已知物体上升的高度及物体的运动时间，由速度公式可以求出物体的速度；已知物体上升的高度，物体所受的重力，由W=Gh可以求出做的有用功等；本题是一道开放题，只要所求问题合理即可．
解答：解：（1）物体所受的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N，方向竖直向下，
从物体A的重心竖直向下作有向线段，得重力的示意图，如图所示；
故答案为：重力示意图如图所示．
 （2）与此题相关的物理量：
①物体A的重力   G=mg=60kg×10N/kg=600N；
②绳子自由端移动的距离    s=4h=4×2m=8m；
③物体A上升的速度    v_A===0.2m/s；
④绳子自由端移动的速度  v_F===0.8m/s；
⑤有用功     W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
⑥总功       W_总=Fs=200N×8m=1600J；
⑦额外功     W_额外=W_总-W_有用=1600J-1200J=400J；
⑧机械效率   η=×100%=×100%=75%；
⑨有用功的功率 P_有用===120W；
⑩总功的功率  P_总===160W．（答案不唯一）
点评：本题考查了作重力的示意图、求相关的物理量，本题第（2）问是一道开放题，没有固定答案，解答只要合理、正确即可，答案不唯一．