Question

11．如圖所示，一工人用滑輪組提升重500N的物體，所用的拉力F為200N，物體以0.2m/s的速度勻速上升了10s求：
（1）物體上升的高度       
（2）拉力F所做的功
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物體上升的速度和時間，根據s=vt求出物體上升的高度；
（2）由圖可知滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力F所做的功；
（3）根據W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）由v=$\frac{s}{t}$可得，物體上升的高度：
h=vt=0.2m/s×10s=2m；
（2）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×2m=6m，
拉力F所做的功：
W_總=Fs=200N×6m=1200J；
（3）有用功：
W_有=Gh=500N×2m=1000J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%．
答：（1）物體上升的高度為2m；     
（2）拉力F所做的功為1200J；
（3）滑輪組的機械效率為83.3%．

點評 本題考查了速度公式、總功、有用功、滑輪組機械效率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數是關鍵．