Question

【题目】如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用的拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10s，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：

（1）物体上升的高度；
（2）拉力F所做的功的功率；
（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由v＝ 可得，物体上升的高度：h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m.
答：物体上升的高度为2m；
（2）解：由图可知，n＝3，则绳端运动的速度：v绳＝nv物＝3×0.2m/s＝0.6m/s，
拉力F所做的功的功率：
P＝Fv绳＝200N×0.6m/s＝120W.
答：拉力F所做的功的功率为120W；
（3）解：不计绳重,绳与滑轮的摩擦,由F＝ (G+G动)可得，动滑轮的重力：
G动＝nFG＝3×200N540N＝60N，
因克服动滑轮重力和物重做的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，
所以，若物重只有240N时，滑轮组的机械效率：
η＝ ＝80%.
答：若物重只有240N，滑轮组的机械效率为80%．
【解析】（1）题目已知物体匀速上升的速度和时间，根据h=vt即可求出物体上升的高度；
（2）由图可知滑轮组承担物重的绳子股数，根据v绳=nv物求出绳端移动的速度，根据P=Fv求出拉力F所做的功的功率；
（3）不计绳重，绳与滑轮的摩擦，根据F=（G+G动）求出动滑轮的重力；若物重只有240N时，克服动滑轮重力和物重做的功为总功，克服物体重力做的功为有用功，利用机械效率公式即可求出滑轮组的机械效率．