建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到2m高处,所用拉力为250N,时间为20s.求:(1)工人做的有用功;(2)工人做功的功率;(3)此

发布时间:2020-08-12 08:25:30

建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为400N的建材从地面匀速送到2m高处,所用拉力为250N,时间为20s.求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)此过程中该装置的机械效率;
(4)若不计摩擦和绳重,改将重为900N的重物从地面匀速提高2m,求工人做的总功.

网友回答

已知:建材重为G=400N,提升高度h=2m,拉力为F=250N,时间为t=20s,重物重G′=900N.
求:(1)工人做的有用功W有用=?;(2)工人做功的功率P=?;(3)该装置的机械效率η=?;(4)工人做的总功W总=?
解:(1)工人做的有用功:
W有=Gh=400N×2m=800J;
(2)绳子移动距离:s=2h=2×2m=4m,
工人做的总功:
W总=Fs=250N×4m=1000J;
工人做功的功率:
P===50W;
(3)该装置的机械效率:
η=×100%=×100%=80%;
(4)∵不计摩擦和绳重,F=(G+G动)
∴动滑轮重:
G动=2F-G=2×250N-400N=100N,
提升900N重物时的拉力:
F′=(G′+G动)=×(100N+900N)=500N,
工人做的总功:
W总′=F′s=500N×4m=2000J.
答:(1)工人做的有用功为800J;
(2)工人做功的功率为50W;
(3)该装置的机械效率为80%;
(4)改将重为900N的重物从地面匀速提高2m,工人做的总功为2000J.
解析分析:由图示可知,滑轮组绳子的有效股数n=2;
(1)由功的公式W=Gh可以求出有用功.
(2)绳子移动距离s=2h,根据公式W=Fs求出拉力做的总功,已知功与做功时间,由功率公式可以求出功率.
(3)知道有用功和总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.
(4)根据滑轮组拉力公式F=(G+G动)的变形公式求出动滑轮的重力,然后由求出第二次的拉力大小,根据公式W=Fs求出第二次的总功.

点评:本题考查了功、功率、机械效率的计算,关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握.
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