Question

【題目】用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M重為600N，卷揚(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力F將物體M在20s內(nèi)勻速提升到10m的高度．拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙所示，不計(jì)鋼絲繩的重、摩擦力大�。�求：

（1）滑輪組提升重物所做的有用功是多少？

（2）滑輪組提升重物的機(jī)械效率是多少？

（3）動(dòng)滑輪的重力是多少？

Answer 1

【答案】（1）滑輪組提升重物所做的有用功是6000J；

（2）滑輪組提升重物的機(jī)械效率是75%；

（3）動(dòng)滑輪的重力是200N

【解析】

試題分析：（1）已知物體M的重力，根據(jù)公式W=Gh計(jì)算拉力F對所提升物體M做的有用功．

（2）根據(jù)圖乙可以確定此時(shí)拉力做的功，即總功，再據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式計(jì)算即可．

（3）據(jù)圖甲能看出有兩端繩子吊著動(dòng)滑輪，故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離，所以結(jié)合公式W=Fs可以計(jì)算出繩子自由端的拉力，在不計(jì)繩子的重、摩擦?xí)r計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力．

解：

（1）有用功：W有=Gh=600N×10m=6000J；

（2）據(jù)圖乙可知，此時(shí)拉力做的總功是8000J，

所以其機(jī)械效率是：η=×100%=×100%=75%；

（3）據(jù)圖甲能看出有兩端繩子吊著動(dòng)滑輪，故應(yīng)該費(fèi)2倍的距離，所以繩子自由端移動(dòng)的距離是s=2×10m=20m；

故據(jù)（2）中的數(shù)據(jù)可知，W=Fs，故F===400N；

所以動(dòng)滑輪的重力是G動(dòng)=2F﹣G=2×400N﹣600N=200N．

答：

（1）滑輪組提升重物所做的有用功是6000J；

（2）滑輪組提升重物的機(jī)械效率是75%；

（3）動(dòng)滑輪的重力是200N．