Question

如图所示，滑轮组在竖直向上的拉力F=50N作用下，将重为120N的物体匀速提起，在10s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m。

（1）计算物体上升的速度；

（2）计算滑轮组提升该重物时的机械效率；

（3）若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，求动滑轮的重。

Answer

(1) 0.1m/s；(2)80%；(3)20N。

【解析】

(1)由图可知，承担物重的绳子股数

n=3，

拉力端移动的距离

s=3h，

则物体上升的高度：

h=s=×3m=1m，

物体上升的速度：

v==0.1m/s；

(2)拉力做的有用功：

W有用=Gh=120N×1m=120J，

拉力做的总功：

W总=Fs=50N×3m=150J，

滑轮组的机械效率：

η==80%；

(3)所做的额外功

W额=W总-W有用=150J-120J=30J，

若克服绳重和摩擦做的额外功为10J，则克服动滑轮重力做的额外功：

W额2=W额-W额1=30J-10J=20J，

动滑轮的重力：

G动==20N。

答：(1)物体上升的速度为0.1m/s；

(2)滑轮组提升该重物时的机械效率为80%；

(3)动滑轮的重为20N。