Question

【题目】【2016·黔东南州卷】用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M，已知被提升的物体M质量为76kg，M的体积为3×10-3m3，在M物体未露出水面的过程中，绳子自由端的拉力F将物体M以0．5m/s的速度匀速提升了10m的高度，此过程中，拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重和摩擦力大小。

求：（g=10N/kg）

（1）求物体M的重力？

（2）求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力？

（3）求滑轮组提升重物的机械效率？

Answer 1

【答案】（1）物体M的重力为760N。（2）动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为730N。（3）滑轮组提升重物的机械效率为91．25﹪。

【解析】

（1）物体M的重力G物=mg=76kg×10N/kg=760N

（2）由于物体未露出水面，所以V排=V物

F浮=ρ水gV排=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N

当物体在水里匀速上升时三力平衡，所以F绳=F物-F浮

则F绳=760N-30N=730N

（3）物体运动的时间

根据图乙可知，此时绳自由端拉力F做的总功是8000J

W有用=F绳×h物=730N×10m=7300J

所以其机械效率：