Question

6．如圖所示，搬運工人用滑輪組提升重540N的物體，所用的拉力力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s，（不計繩重，繩與滑輪的摩擦）求：
（1）物體上升的高度；
（2）拉力F所做的功；
（3）若物重只有240N，滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）已知物體以的速度勻速上升了10秒，利用速度公式變形可求得物體上升的高度；
（2）由圖可知，重物由3段繩子承擔，故s=3h，利用W=Fs可求得拉力F所做的功；
（3）根據(jù)所用的拉力F，可求得動滑輪的重力，根據(jù)W=Gh可求得有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{綜}}$可求得滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，物體上升的高度h=vt=0.2m/s×10s=2m；
（2）由圖可知，重物由3段繩子承擔，故s=3h=3×2m=6m，
則拉力F所做的功W_總=Fs=200N×6m=1200J，
（3）F=$\frac{1}{3}$G_總，200N=$\frac{1}{3}$（540N+G_動），
解得G_動=60N，
W_有用=G_物h=240N×2m=480J，
F′=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{3}$（240N+60N）=100N，
${W}_{總}^{′}$=F′s=100N×6m=600J
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%．
答：（1）物體上升的高度為2m；
（2）拉力F所做的功為1200J；
（3）若物重只有240N，滑輪組的機械效率80%．

點評 此題涉及到速度公式變形的應(yīng)用，功的計算、機械效率的計算等多個知識點，是一道綜合性較強的題目．