Question

【題目】如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力F作用下，將重為100N的物體勻速提起，在5s時間內繩子自由端移動的距離為s=3m．圖乙是滑輪組工作時的拉力F與繩自由端移動距離s的關系圖．請回答下列問題：

（1）計算物體上升的速度．

（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量是 ，并計算出該物理量的大小．

（3）計算滑輪組提升該重物時的機械效率．

Answer 1

【答案】（1）物體上升的速度0.2m/s．

（2）功；功的大小為140J．

（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為83.3%．

【解析】

試題分析：（1）根據滑輪組承擔總重的繩子段數n計算出物體上升的高度，再根據v=計算物體上升的速度；

（2）根據橫縱坐標表示的單位和數值以及其數值變化關系確定該物理量，并計算其大小；

（3）根據機械效率公式η==計算滑輪組的機械效率．

解：（1）滑輪組由三段繩子承擔總重，s=3h，h=s=×3m=1m，

物體上升的速度v===0.2m/s；

（2）縱坐標表示力的大小為40N，大小不變，橫坐標表示距離，大小為3m，

所以陰影部分表示力所做的功W=Fs=40N×3m=120J；

（3）滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%．

答：（1）物體上升的速度0.2m/s．

（2）功；功的大小為140J．

（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為83.3%．