Question

3．某同学用如图所示的装置将重物竖直匀速提升，已知时间为1s，物体重为12N，相关数据如图．求：
（1）弹簧测力计移动的速度？
（2）如果拉力大小为5N，拉力的功率为多大？
（3）提升该物体时滑轮组的机械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）由图示可知物体移动了5cm，弹簧测力计移动了15cm，已知时间由速度公式可求弹簧测力计移动的速度；
（2）利用公式P=Fv可求拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求．

解答 解：
（1）由图可知，绳端从A′移动到B′，绳端移动的距离s=35cm-20cm=15cm，所用时间t=1s；
弹簧测力计移动的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.15m}{1s}$=0.15m/s；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=5N×0.15m/s=0.75W；
（3）提升该物体时滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{12N}{3×5N}$=80%．
答：（1）弹簧测力计移动的速度是0.15m/s；
（2）如果拉力大小为5N，拉力的功率为0.75W；
（3）提升该物体时滑轮组的机械效率是80%．

点评 本题主要考查滑轮组的有关计算及刻度尺的读数，是一道基础题．