题目

为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图24（甲）所示的滑轮组装置。当小明用图24（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图24（丙）和（丁）所示。不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求：（1）在2～3s内，拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。（2）在1～2s内，拉力F做的功W。    答案：（1）在2~3s内，重物做匀速运动，υ3=2．50 m/s，拉力F3=40N，因为连接动滑轮的绳子有三根，所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h3的三倍。P= F3υ3=100W                                                   （1分）η=（W有用/W总）×100%=[Gh3/（3F3h3）] ×100% =83．33%              （1分）（2）在1~2s内，拉力F2=50 N，重物上升高度h2=1．25 mW=3F2h2                                                                                      （2分）代入数据解得W=187．5J  解析:略 

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