Question

某物体在竖直方向受到90N的拉力，以0.2m/s的速度匀速向上运动．（空气阻力不计）求：
（1）物体在10s内上升的距离．
（2）物体受到的重力．
（3）如图所示，若改用机械效率为80%的滑轮组，用10N的拉力使物体仍以0.2m/s的速度匀速向右移动，求10s内人对物体所做的有用功率．

Answer

（1）已知速度与运动时间，由速度公式的变形公式可以求出物体上升的高度．
（2）物体做匀速直线运动，由平衡条件可以求出重力．
（3）由速度公式的变形公式求出物体的路程；由图示滑轮组可知，承重绳子的有效股数n=3，求出绳子自由端移动的距离，由W=Fs求出拉力的功，然后根据滑轮组的效率求出有用功，然后求出有用功率．
【解析】
（1）∵v=，
∴物体上升的距离：
s=vt=0.2m/s×10s=2m；
（2）物体竖直向上做匀速直线运动，
处于平衡状态，由平衡条件得：G=F=90N；
（3）∵v=，
∴物体的路程：
s=vt=0.2m/s×10s=2m；
由图示滑轮组可知，n=3，
绳子自由端移动的距离s′=ns=3×2m=6m，
拉力做的功W=Fs′=10N×6m=60J，
∵η=，
∴W有用=ηW=60J×80%=48J，
有用功率P===4.8W；
答：（1）物体在10s内上升的距离为2m．
（2）物体受到的重力为90N．
（3）10s内人对物体所做的有用功率为4.8W．