Question

用如圖所示的滑輪組提起重物，所用的拉力是200N，在4s內將質量為50kg的重物提高2m．求：
（1）重物上升的速度；
（2）提起重物所做的有用功；
（3）提起重物的總功是多少；
（4）滑輪組的機械效率是多大．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知重物提升的高度和時間，可利用公式V=計算速度．
（2）已知物體的質量，可利用公式G=mg計算重力，已知重物提升的高度，可利用公式W_有用=Gh計算有用功．
（3）從圖可知，該滑輪組有3段繩子吊著物體，由此可以確定S=3h，已知拉力的大小，可利用公式W_總=FS計算總功．
（4）已知有用功和總功，可利用公式η=計算機械效率．
解答：解：
（1）∵h=2m，t=4s，
∴V====0.5 m/s．
答：重物上升的速度為0.5 m/s．
（2）∵m=50kg，g=9.8N/kg，
∴G=mg=50kg×9.8N/kg=490N，
又∵h=2m，
∴W_有用=Gh=490N×2m=980J．
答：提起重物所做的有用功為980J．
（3）∵S=3h=3×2m=6m，F=200N，
∴W_總=FS=200N×6m=1200J．
答：提起重物的總功是1200J．
（4）∵W_有用=980J，W_總=1200J，
∴η=×100%=×100%=81.7%．
答：滑輪組的機械效率是81.7%．
點評：本題考查的知識點比較多，利用公式V=計算速度，利用公式G=mg計算重力，用公式W_有用=Gh計算有用功，利用公式W_總=FS計算總功，利用公式η=計算機械效率．