Question

18．小聰用如圖所示的滑輪組來豎直提升物體．小聰對繩子的拉力F為400N，使80kg的物體在2s內勻速升高40cm． g取10N/kg．求：
（1）物體的重力；
（2）2s內物體運動的速度；
（3）此過程中滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體的質量，根據G=mg求出重力；
（2）知道物體上升的高度和時間，根據v=$\frac{s}{t}$求出2s內物體運動的速度；
（3）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出此過程中滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）物體的重力：
G=mg=80kg×10N/kg=800N；
（2）2s內物體運動的速度：
v=$\frac{h}{t}$=$\frac{0.4m}{2s}$=0.2m/s；
（3）由圖可知，n=3，則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{800N}{3×400N}$×100%≈66.7%．
答：（1）物體的重力為800N；
（2）2s內物體運動的速度為0.2m/s；
（3）此過程中滑輪組的機械效率為66.7%．

點評 本題考查了重力公式、速度公式和滑輪組機械效率公式的應用，明確滑輪組繩子的有效股數和公式η=$\frac{G}{nF}$×100%是關鍵．