Question

【題目】利用圖甲滑輪組拉動水平面上重為的物體，物體在水平面上受到的滑動摩擦力始終為重的倍，繩子自由端的拉力隨時間變化曲線如圖乙所示，物體的速度隨時間變化曲線如圖丙所示．（不計繩重和摩擦）求：

（1）內，若重物上升，拉力做的功為__________J．

（2）內滑輪組的機械效率為多少．_______

（3）當物體的重力為時，勻速拉動過程中繩子自由端的拉力為多少-__________-．

Answer 1

【答案】 180 50% 50N

【解析】解：（1）由圖甲可知，承擔重物和動滑輪重的繩子的股數n=3,1~2s內拉力F=48N，物體加速運動，繩子自由端移動的距離s=nh=3×1.25m=3.75m，

拉力做功W=Fs=48N×3.75m=180J

（2）由圖甲可知，2~3s內，拉力F’=40N，

由題，物體與地面之間的摩擦力f=0.1G =0.1×600N=60N，

由可得，滑輪組的機械效率

（3） 由于不計繩重和摩擦，物重為600N時，

由可得，動滑輪重力：G動=nF’-f=3×40N-60N=60N，

物重為900N時，物體與地面之間的摩擦力f’=0.1G’=0.1×900N=90N，

此時拉力

答：（1）內，若重物上升，拉力做的功為180J；（2）內滑輪組的機械效率為50%；（3）當物體的重力為時，勻速拉動過程中繩子自由端的拉力為50N；