Question

【题目】如图甲所示，滑轮组在竖直向上的拉力F作用下，将重为100N的物体匀速提起，在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m．图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图．请回答下列问题：

（1）计算物体上升的速度．

（2）图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ，并计算出该物理量的大小．

（3）计算滑轮组提升该重物时的机械效率．

Answer 1

【答案】（1）物体上升的速度0.2m/s．

（2）功；功的大小为140J．

（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为83.3%．

【解析】

试题分析：（1）根据滑轮组承担总重的绳子段数n计算出物体上升的高度，再根据v=计算物体上升的速度；

（2）根据横纵坐标表示的单位和数值以及其数值变化关系确定该物理量，并计算其大小；

（3）根据机械效率公式η==计算滑轮组的机械效率．

解：（1）滑轮组由三段绳子承担总重，s=3h，h=s=×3m=1m，

物体上升的速度v===0.2m/s；

（2）纵坐标表示力的大小为40N，大小不变，横坐标表示距离，大小为3m，

所以阴影部分表示力所做的功W=Fs=40N×3m=120J；

（3）滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%．

答：（1）物体上升的速度0.2m/s．

（2）功；功的大小为140J．

（3）滑轮组提升该重物时的机械效率为83.3%．