Question

【題目】某物體在豎直方向受到90N的拉力，以0.2m/s的速度勻速向上運動．（空氣阻力不計）求：

（1）物體在10s內上升的距離．

（2）物體受到的重力．

（3）如圖所示，若改用機械效率為80%的滑輪組，用10N的拉力使物體仍以0.2m/s的速度勻速向右移動，求10s內人對物體所做的有用功率．

Answer 1

【答案】（1）物體在10s內上升的距離為2m．

（2）物體受到的重力為90N．

（3）10s內人對物體所做的有用功率為4.8W

【解析】試題分析：（1）已知速度與運動時間，由速度公式的變形公式可以求出物體上升的高度．

（2）物體做勻速直線運動，由平衡條件可以求出重力．

（3）由速度公式的變形公式求出物體的路程；由圖示滑輪組可知，承重繩子的有效股數n=3，求出繩子自由端移動的距離，由W=Fs求出拉力的功，然后根據滑輪組的效率求出有用功，然后求出有用功率．

（1）∵v=，

∴物體上升的距離：

s=vt=0.2m/s×10s=2m；

（2）物體豎直向上做勻速直線運動，

處于平衡狀態，由平衡條件得：G=F=90N；

（3）∵v=，

∴物體的路程：

s=vt=0.2m/s×10s=2m；

由圖示滑輪組可知，n=3，

繩子自由端移動的距離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