Question

某工地用图示的滑轮组匀速提升质量为50千克的重物，在重物上升0.8m的过程中，拉力F的功率为250W，此时滑轮组的机械效率为80%，（不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，g=10N/kg）
（1）滑轮组做的有用功； 
（2）重物上升的速度；
（3）动滑轮的重力．

Answer 1

分析：（1）知道物体的质量可以根据公式G=mg求出物体的重，又知道物体升高的高度，利用W=Gh求出有用功；
（2）知道滑轮组的机械效率，利用效率公式求拉力做的总功；知道拉力做功功率，根据功率公式求做功时间；知道物体上升高度，再利用速度公式求重物上升的速度．
（3）不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，那么克服动滑轮重力做的功为额外功，根据W_额=W_总-W_有用，求出额外功，再根据公式W_额=G_动h求出动滑轮重．

解答：解：（1）物体的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N，
滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=500N×0.8m=400J；
（2）∵η=

W有用

W总

，
∴拉力做的总功：
W_总=

W有用

η

=

400J

80%

=500J，
∵P=

W

t

，
∴提升重物的时间：
t=

W总

P

=

500J

250W

=2s，
重物上升的速度：
v=

h

t

=

0.8m

2s

=0.4m/s；
（3）∵不计绳重及滑轮与绳之间的摩擦，
∴克服动滑轮重做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=500J-400J=100J，
∵W_额=G_动h
∴动滑轮重：
G_动=

W额

h

=

100J

0.8m

=125N．
答：（1）滑轮组做的有用功为400J；
（2）重物上升的速度为0.4m/s；
（3）动滑轮的重力为125N．

点评：本题考查了速度的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算，虽知识点多，但都属于基础，难度不大．