Question

11．如圖所示滑輪組的機械效率為80%．在自由端拉力F作用下，重1600N的物體以0.1m/s的速度勻速上升，則10s內對物體做的有用功為多少J？拉力的大小為多少N？

Answer 1

分析 （1）知道物體上升的速度和時間，利用速度公式求物體上升的高度h，利用W=Gh求有用功大小；
（2）知道使用滑輪組的機械效率，求出了有用功，利用效率公式求總功，根據s=nh求出拉力端移動的距離，再根據W_總=Fs求拉力大�。�

解答 解：
（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，10s內物體上升的高度：
h=vt=0.1m/s×10s=1m，
對物體做的有用功：
W_有用=Gh=1600N×1m=1600J；
（2）因為η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$，
所以拉力所做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1600J}{80%}$=2000J，
由圖可知，n=4，則繩端移動的距離：s=nh=4h=4×1m=4m，
因為W_總=Fs，
所以，拉力F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{2000J}{4m}$=500N；
答：10s內對物體做的有用功為1600J；拉力的大小為500N．

點評 本題考查了速度的計算、功的計算、機械效率的計算，雖知識點多，但都屬于基礎，難度不大．