Question

9．如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m．求：
（1）物体上升的速度；
（2）有用功；
（3）如果拉力F为50N，拉力所做的功是多少；
（4）滑轮组提升该重物时的机械效率是多少．

Answer 1

分析 （1）已知物体上移的距离和时间，利用速度公式可直接求解；
（2）已知物重和物体提升的高度h，利用W=Gh可求有用功；
（3）由图判断承担重物绳子的段数n，根据绳子自由端移动的距离s=nh，由W_总=Fs求总功；
（3）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求解滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）物体上升的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{2m}{10s}$=0.2m/s；
（2）有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J；
（3）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离s=3h=3×2m=6m，
总功：W_总=Fs=50N×6m=300J；
（4）滑轮组提升该重物时的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%．
答：（1）物体上升的速度为0.2m/s；
（2）有用功为240J；
（3）如果拉力F为50N，拉力所做的功是300J；
（4）滑轮组提升该重物时的机械效率是80%

点评 本题综合考查了速度公式的应用、有用功、总功、机械效率的计算方法，s=3h是解题的关键，难度一般．