【题目】用如图甲所示的滑轮组将物体M以0.5 m/s的速度匀速提升了5 m的高度。已知被提升的物体M重为760 N,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F,拉力做的功W随时间t的变化图像如图乙所示,不计绳重及摩擦。求:
(1)滑轮组提升物体所做的有用功W有;
(2)滑轮组提升物体的机械效率η;
(3)动滑轮的重力G动。
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【答案】(1)3 800 J;(2)95%;(3)40 N
【解析】
(1)有用功
W有=Gh=760 N×5 m=3 800 J
(2)由v=
可知,物体上升5 m所用时间
t=
=10s
由图乙可知,拉力做的功
W总=4000J
滑轮组提升重物的机械效率
η=
×100%=
×100%=95%
(3)由图甲可知,通过动滑轮的绳子段数
n=2
则绳端拉力
F=
=400N
不计绳重及摩擦,则由F=
(G+G动)可得动滑轮的重力
G动=2F-G=2×400N-760N=40N