Question

18．小明同學(xué)用如圖所示的滑輪組，在10s鐘內(nèi)將重力為100N的物體勻速提升了2m，已知繩子自由端所用的拉力為40N．（不計(jì)摩擦及繩重）求：
（1）繩子自由端上升的速度．
（2）使用該滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示讀出作用在動(dòng)滑輪上繩子的股數(shù)n，然后根據(jù)s=nh和v=$\frac{s}{t}$求出繩子自由端上升的速度；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$即可求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，n=3，自由端移動(dòng)的距離：s=3h=3×2m=6m；
繩子自由端上升的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{10s}$=0.6m/s；
（2）滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{100N}{3×40N}$×100%=83.3%．
答：（1）繩子自由端上升的速度為0.6m/s．
（2）使用該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物體速度、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，難點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷，難度不大．