Question

用如图所示的滑轮组提起重物，所用的拉力是200N，在4s内将质量为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）提起重物的总功是多少；
（4）滑轮组的机械效率是多大．

Answer 1

解：
（1）∵h=2m，t=4s，
∴V====0.5 m/s．
答：重物上升的速度为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为980J．
（3）∵S=3h=3×2m=6m，F=200N，
∴W_总=FS=200N×6m=1200J．
答：提起重物的总功是1200J．
（4）∵W_有用=980J，W_总=1200J，
∴η=×100%=×100%=81.7%．
答：滑轮组的机械效率是81.7%．
分析：（1）已知重物提升的高度和时间，可利用公式V=计算速度．
（2）已知物体的质量，可利用公式G=mg计算重力，已知重物提升的高度，可利用公式W_有用=Gh计算有用功．
（3）从图可知，该滑轮组有3段绳子吊着物体，由此可以确定S=3h，已知拉力的大小，可利用公式W_总=FS计算总功．
（4）已知有用功和总功，可利用公式η=计算机械效率．
点评：本题考查的知识点比较多，利用公式V=计算速度，利用公式G=mg计算重力，用公式W_有用=Gh计算有用功，利用公式W_总=FS计算总功，利用公式η=计算机械效率．