Question

8．為了將放置在水平地面上重為100N的物體提升一定高度，設(shè)置了圖所示的滑輪組裝置．當(dāng)用圖乙所示隨時(shí)間變化的豎直向下的拉力F拉繩時(shí)，物體的速度v和物體上升的高度h隨時(shí)間變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示．（不計(jì)繩重和繩與輪之間的摩擦）1s～2s內(nèi)，拉力F做的功是187.5J．2s-3s內(nèi)，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）由F-t圖象得出在1～2s內(nèi)的拉力F，由h-t圖象得出重物上升的高度，由s=nh求出拉力F通過(guò)的距離，利用W=Fs求此時(shí)拉力做功．
（2）由F-t圖象得出在2～3s內(nèi)的拉力F，知道拉力F和物重G大小，以及S與h的關(guān)系，利用機(jī)械效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖象乙知，在1～2s內(nèi)，拉力F₂=50N，由圖象丁知，此過(guò)程重物上升高度h₂=1.25m，
由圖甲知，通過(guò)考滑輪繩子的段數(shù)n=3，
所以繩子自由端拉力F通過(guò)距離：s₂=3h₂=3×1.25m=3.75m，
所以拉力做的功：W=F₂S₂=50N×3.75m=187.5J；
（2）由圖丙可知在2～3s內(nèi)，由圖甲知此時(shí)拉力F₃=40N，
所以滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{G{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{G}{3{F}_{3}}$×100%=$\frac{100N}{3×40N}$×100%≈83.33%．
故答案為：187.5；83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道力學(xué)綜合題，考查了功和機(jī)械效率的計(jì)算，能從題目提供的圖中得出每秒內(nèi)的相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵．