Question

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）

Answer 1

【答案】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．
解答：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_總=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%；
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．