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如圖,小明用的滑輪組,在10s內將質量為60kg的物體A勻速提升了2m,已知繩子自由端所用的拉力為200N.不計繩重和輪與軸的摩擦,請計算出與此題相關的任意5個物理量.(g取10N/kg)

解:由圖滑輪組的繞線情況可知:四股繩吊動滑輪;
(1)繩自由端拉下的距離:s=4h=4×2m=8m;
(2)物體A重:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(3)有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J;
(4)總功:W=Fs=200N×8m=1600J;
(5)滑輪組的機械效率:η===75%;
因為時間為10s已知,還可以計算A上升的速度、繩移動的速度、動滑輪重、額外功、有用功率、總功率等.
答:計算出的與此題相關的5個物理量為:
(1)繩自由端拉下的距離為8m;
(2)物體A重力大小為600N;
(3)有用功為1200J;
(4)總功為1600J;
(5)滑輪組的機械效率是75%;
分析:(1)由圖滑輪組的繞線情況可知動滑輪由幾段繩子承擔物重,并且繩端移動的距離就是物體上升高度的幾倍;.
(2)已知重物的質量為60kg可求重力;又根據物體A勻速提升了2m可求有用功;拉力為200N則小明做的總功利用公式W=Fs可求得;
(3)根據以上各物理數據是在10s內完成,則速度、動滑輪重、額外功、有用功率、總功率、機械效率都可求出.
點評:本題為答案開放,主要考查重力、功、功率、機械效率的計算,雖知識點多,但屬于基礎內容,難度不大.
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