Question

11．如图所示，一工人用滑轮组提升重500N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求：
（1）物体上升的高度       
（2）拉力F所做的功
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物体上升的速度和时间，根据s=vt求出物体上升的高度；
（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力F所做的功；
（3）根据W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，物体上升的高度：
h=vt=0.2m/s×10s=2m；
（2）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：
s=nh=3×2m=6m，
拉力F所做的功：
W_总=Fs=200N×6m=1200J；
（3）有用功：
W_有=Gh=500N×2m=1000J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%．
答：（1）物体上升的高度为2m；     
（2）拉力F所做的功为1200J；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题考查了速度公式、总功、有用功、滑轮组机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．