Question

9．如圖甲所示，滑輪組在豎直向上的拉力 F 作用下，將重 105N 的物體勻速提起，在 5s 時間內(nèi)物體上升的高 度為 1m．圖乙是滑輪組工作時的拉力 F 與繩子自由端移動距離 s 的關系圖．
（1）畫出滑輪組的繞繩方式．
（2）圖乙中陰影部分的面積表示的物理量為總功．
（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為滑輪組提升該重物時的機械效率為70%．

Answer 1

分析 （1）如圖所示有兩種滑輪組繩子的繞法，一種是拉力的方向向下，兩股繩子承擔；一種拉力的方向向上，由三股繩子承擔，符合題意．
（2）根據(jù)橫縱坐標表示的單位和數(shù)值以及其數(shù)值變化關系確定該物理量；
（3）根據(jù)機械效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算滑輪組的機械效率．

解答 解：（1）對于由一只定滑輪和一只動滑輪組成的滑輪組來講，滿足拉力方向豎直向上的應有3段繩子承擔，從動滑輪的掛鉤開始向上繞．如下圖所示：

（2）縱坐標表示拉力的大小，橫坐標表示繩子自由端移動距離 s，所以陰影部分表示拉力所做的功，即總功；
（3）滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{105N×h}{50N×3h}$×100%=$\frac{105N}{150N}$×100%=70%．
故答案為：（1）見解答圖．
（2）總功；
（3）滑輪組提升該重物時的機械效率為70%．

點評 本題考查了滑輪的繞法和功、機械效率公式的靈活運用，難點是滑輪組的繞法，對于由一只定滑輪和一只動滑輪組成的滑輪組來講，從動滑輪的掛鉤開始向上繞，是最省力的繞繩方法，因為是從下邊開始連接，這種方法也被稱為下接法．