Question

【題目】如圖所示，滑輪組在豎直向上的拉力F=50N作用下，將重為120N的物體勻速提起，在10s時間內繩子自由端移動的距離為s=3m。

（1）計算物體上升的速度；

（2）計算滑輪組提升該重物時的機械效率；

（3）若克服繩重和摩擦做的額外功為10J，求動滑輪的重。

Answer 1

【答案】(1) 0.1m/s；(2)80%；(3)20N。

【解析】

(1)由圖可知，承擔物重的繩子股數

n=3，

拉力端移動的距離

s=3h，

則物體上升的高度：

h=s=×3m=1m，

物體上升的速度：

v==0.1m/s；

(2)拉力做的有用功：

W有用=Gh=120N×1m=120J，

拉力做的總功：

W總=Fs=50N×3m=150J，

滑輪組的機械效率：

η==80%；

(3)所做的額外功

W額=W總-W有用=150J-120J=30J，

若克服繩重和摩擦做的額外功為10J，則克服動滑輪重力做的額外功：

W額2=W額-W額1=30J-10J=20J，

動滑輪的重力：

G動==20N。

答：(1)物體上升的速度為0.1m/s；

(2)滑輪組提升該重物時的機械效率為80%；

(3)動滑輪的重為20N。