小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面送上楼,他在楼上安装了一个滑轮组如图,所用的滑轮每只2kg,每次将一袋50kg的水泥提升5m.(不计绳重和摩擦,g取10N/

发布时间:2020-08-05 14:11:37

小明家新买的房子准备装修,为了将水泥从地面送上楼,他在楼上安装了一个滑轮组如图,所用的滑轮每只2kg,每次将一袋50kg的水泥提升5m.(不计绳重和摩擦,g取10N/Kg)求:
(1)每次做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率.

网友回答

已知:滑轮质量m动=2kg,一袋水泥的质量m泥=50kg,高度h=5m,g=10N/Kg
求:(1)每次做的有用功W有用=?;(2)滑轮组的机械效率η=?
解:(1)每袋水泥受重力的大小为:G=m泥g=50kg×10N/kg=500N.
∴做的有用功为:
W有用=Gh=500N×5m=2500J.
(2)在不计绳重和摩擦的情况下,对动滑轮做的功为额外功,
∵m动=2kg,
∴对动滑轮做的功为额外功为:W额外=G动h=m动gh=2kg×10N/kg×5m=100J,
则总功为:W总=W有用+W额外=2500J+100J=2600J,
滑轮组的机械效率为:η=×100%=×100%≈96.2%.
答:(1)每次做的有用功为2500J;
(2)滑轮组的机械效率为96.2%.
解析分析:(1)知道每袋水泥的质量,可利用公式G=mg计算出其重力的大小;知道每袋水泥的重力和上升的高度,可利用公式W有用=Gh计算出做的有用功.
(2)在不计绳重和摩擦的情况下,对动滑轮做的功为额外功,知道动滑轮的质量,可利用公式W额外=Gh=mgh计算出滑轮组所做的额外功,再利用公式W总=W有用+W额外计算出总功,最后再利用公式η=计算出滑轮组的机械效率.

点评:本题考查了有用功、额外功、总功和机械效率的计算,关键是公式和公式变形的理解和应用,特别需要注意的是在不计绳重和摩擦的情况下,对动滑轮做的功为额外功.
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