Question

20．如图所示，滑轮组在向上的拉力F作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s内物体上移的距离为2m．求：
（1）物体上升的速度；
（2）有用功；
（3）如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物体上移的高度和时间，根据v=$\frac{s}{t}$求出物体上升的速度；
（2）知道物体的重力和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（3）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求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）物体上升的速度：
v=$\frac{h}{t}$=$\frac{2m}{10s}$=0.2m/s；
（2）有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J；
（3）由图可知，n=3，则绳端移动的距离：s=nh=3×2m=6m，
拉力做的功：W_总=Fs=50N×6m=300J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%．
答：（1）物体上升的速度为0.2m/s；
（2）有用功为240J；
（3）如果拉力F为50N，滑轮组提升该重物时的机械效率为80%．

点评 本题考查了速度公式、做功公式、机械效率公式的应用，是一道较为简单的应用题．