Question

为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：
（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
（2）在1～2s内，拉力F做的功W。
 

Answer 1

（1）在2~3s内，重物做匀速运动，υ₃=2．50 m/s，拉力F₃="40" N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h₃的三倍。
P= F₃υ₃="100" W                                                   （1分）
η=（W_有用/W_总）×100%=[Gh₃/（3F₃h₃）] ×100% =83．33%              （1分）
（2）在1~2s内，拉力F₂="50" N，重物上升高度h₂=1．25 m
W=3F₂h₂                                                                                      （2分）
代入数据解得W=187．5 J 

略