Question

【题目】如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为105N的物体匀速提起，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图。

(1)计算物体上升的速度。

(2)图乙中阴影部分的面积表示的是哪个物理量？并计算出该物理量的大小。

(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率。

(4)若克服绳重和摩擦做的额外功为10J,求动滑轮的质量。

Answer 1

【答案】（1）0.1m/s；（2）功、150J；（3）70%；（4）3.5kg

【解析】

(1)有三条绳子托着动滑轮和物体，那么物体上升的高度为

物体上升的速度

(2)图乙中阴影部分的面积，而，即，这面积表示的是功，大小为

(3)滑轮组提升该重物时做的有用功为

拉力做的功为总功，由上述可以知道，那么滑轮组提升该重物时的机械效率

(4)滑轮组提升该重物时做的额外功是

若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，那么克服动滑轮重力做的额外功为

克服动滑轮重力做的额外功又可表示为

可得动滑轮的质量为

答：(1)物体上升的速度为；(2)图乙中阴影部分的面积表示的是功，大小为150J；(3) 滑轮组提升该重物时的机械效率为；(4)动滑轮的质量为。