Question

20．用如圖所示的滑輪組，將重為18N的物體以0.1m/s的速度勻速提升，拉力F=10N，5s中拉力做的功為10J，滑輪組的機(jī)械效率90%、若不計(jì)繩重及摩擦，動(dòng)滑輪的重力為2N．

Answer 1

分析 由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h．
（1）知道物體提升的速度，求出繩子自由端移動(dòng)的速度，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；
（2）利用W_有用=Gh求出有用功，利用=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出該滑輪組的機(jī)械效率．
（3）不計(jì)繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動(dòng)）求動(dòng)滑輪重．

解答 解：
由圖知，n=2，s=2h，
（1）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可得，物體上升的高度：
h=vt=0.1m/s×5s=0.5m，
繩子自由端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×0.5m=1m，
拉力做的功：
W=Fs=10N×1m=10J；
（2）使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=18N×0.5m=9J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{9J}{10J}$×100%=90%；
（3）不計(jì)繩重和摩擦，
拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪），
即：10N=$\frac{1}{2}$（18N+G_輪），
則G_動(dòng)=2N．
故答案為：10；90%；2．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生對(duì)速度公式、功率公式、機(jī)械效率公式的理解和掌握，本題關(guān)鍵是用好“不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_輪）．