Question

【题目】如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：

（1）物体上升的高度；
（2）拉力F所做的功；
（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。

Answer 1

【答案】
（1）解：由v=h/t可得，物体上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m；

答：物体上升的高度为2m.

（2）解：由图可知，重物由3段绳子承担，故s=3h=3×2m=6m，

则拉力F所做的功W总=Fs=200N×6m=1200J；

答：拉力F所做的功为1200J.

（3）解：重物由3段绳子承担，所以F=1/3G总，

即200N=1/3（540N+G动），

解得：G动=60N，

W有用=Gh=240N×2m=480J，

F′=（G物′+G动）=（240N+60N）=100N，

W总′=F′s=100N×6m=600J，

η=W有用/W总′×100%=480J/600J×100%=80%

答：若物重只有240N，滑轮组的机械效率为80%.

【解析】（1）已知物体以的速度匀速上升了10秒，利用速度公式变形可求得物体上升的高度；
（2）由图可知，重物由3段绳子承担，故s=3h，利用W=Fs可求得拉力F所做的功；
（3）根据所用的拉力F，可求得动滑轮的重力，根据W=Gh可求得有用功，利用机械效率的计算公式可求得滑轮组的机械效率．