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105N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。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。

(1)計算物體上升的速度。

(2)圖乙中陰影部分的面積表示的是哪個物理量？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。

(4)若克服繩重和摩擦做的額外功為10J,求動滑輪的質量。

Answer 1

【答案】（1）0.1m/s；（2）功、150J；（3）70%；（4）3.5kg

【解析】

(1)有三條繩子托著動滑輪和物體，那么物體上升的高度為

物體上升的速度

(2)圖乙中陰影部分的面積，而，即，這面積表示的是功，大小為

(3)滑輪組提升該重物時做的有用功為

拉力做的功為總功，由上述可以知道，那么滑輪組提升該重物時的機械效率

(4)滑輪組提升該重物時做的額外功是

若克服繩重和摩擦做的額外功為10J，那么克服動滑輪重力做的額外功為

克服動滑輪重力做的額外功又可表示為

可得動滑輪的質量為

答：(1)物體上升的速度為；(2)圖乙中陰影部分的面積表示的是功，大小為150J；(3) 滑輪組提升該重物時的機械效率為；(4)動滑輪的質量為。