Question

如圖，小明用的滑輪組，在10s內(nèi)將質(zhì)量為60kg的物體A勻速提升了2m，已知繩子自由端所用的拉力為200N．不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦，請(qǐng)計(jì)算出與此題相關(guān)的任意5個(gè)物理量．（g取10N/kg）

Answer 1

分析：（1）由圖滑輪組的繞線情況可知?jiǎng)踊�輪由幾段繩子承擔(dān)物重，并且繩端移動(dòng)的距離就是物體上升高度的幾倍；．
（2）已知重物的質(zhì)量為60kg可求重力；又根據(jù)物體A勻速提升了2m可求有用功；拉力為200N則小明做的總功利用公式W=Fs可求得；
（3）根據(jù)以上各物理數(shù)據(jù)是在10s內(nèi)完成，則速度、動(dòng)滑輪重、額外功、有用功率、總功率、機(jī)械效率都可求出．

解答：解：由圖滑輪組的繞線情況可知：四股繩吊動(dòng)滑輪；
（1）繩自由端拉下的距離：s=4h=4×2m=8m；
（2）物體A重：G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（3）有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（4）總功：W_總=Fs=200N×8m=1600J；
（5）滑輪組的機(jī)械效率：η=

W有

W總

×100%=

1200J

1600J

×100%=75%；
因?yàn)闀r(shí)間為10s已知，還可以計(jì)算A上升的速度、繩移動(dòng)的速度、動(dòng)滑輪重、額外功、有用功率、總功率等．
答：計(jì)算出的與此題相關(guān)的5個(gè)物理量為：
（1）繩自由端拉下的距離為8m；
（2）物體A重力大小為600N；
（3）有用功為1200J；
（4）總功為1600J；
（5）滑輪組的機(jī)械效率是75%；

點(diǎn)評(píng)：本題為答案開(kāi)放，主要考查重力、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，雖知識(shí)點(diǎn)多，但屬于基礎(chǔ)內(nèi)容，難度不大．