Question

14．小明用如圖所示的滑輪組，在10s鐘將質(zhì)量為60kg的物體A勻速提升了2m．已知繩子自由端所有的拉力為200N．請(qǐng)計(jì)算處與此題相關(guān)的任意四個(gè)物理量（g取10N/kg）．

Answer 1

分析 已知物體的質(zhì)量，可以求出物體所受的重力；已知物體上升的距離，可以求出繩子自由端移動(dòng)的距離；
已知物體上升的高度及物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，由速度公式可以求出物體的速度；已知物體上升的高度，物體所受的重力，由W=Gh可以求出做的有用功等；本題是一道開放題，只要所求問題合理即可．

解答 解：與此題相關(guān)的物理量：
①物體A的重力：G=mg=60kg×10N/kg=600N；
②繩子自由端移動(dòng)的距離：s=4h=4×2m=8m；
③物體A上升的速度：v_A=$\frac{h}{t}$=$\frac{2m}{10s}$=0.2m/s；
④繩子自由端移動(dòng)的速度：v_F=$\frac{s}{t}$=$\frac{8m}{10s}$=0.8m/s；
⑤有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
⑥總功：W_總=Fs=200N×8m=1600J；
⑦額外功：W_額外=W_總-W_有用=1600J-1200J=400J；
⑧機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1600J}$×100%=75%；
⑨有用功的功率 P_有用=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
⑩總功的功率  P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1600J}{10s}$=160W．（答案不唯一）

點(diǎn)評(píng) 本題考查了相關(guān)的物理量的計(jì)算，是一道開放題，沒有固定答案，解答只要合理、正確即可，答案不唯一．