某工地上用如图所示的滑轮组,匀速提升质量为500kg的物体,在物体上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=1

发布时间:2020-08-13 02:41:25

某工地上用如图所示的滑轮组,匀速提升质量为500kg的物体,在物体上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)物体上升的速度;
(3)动滑轮的重力;?
(4)若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大?此时的机械效率为多少?

网友回答

解:
(1)∵m=500kg,g=10N/kg,
∴物体的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N;
而h=0.8m,
∴滑轮组做的有用功为:W有=Gh=5000N×0.8m=4000J.
(2)从图可知,该滑轮组有3段绳子吊着物体,
∴拉力移动的距离为:S=3h=3×0.8m=2.4m;
而此滑轮组的机械效率为η=80%,
∴所做的总功为:W总===5000J;
又∵拉力F的功率为P=2500W,
∴做功的时间为:t===2s,
则物体上升的速度为:v===0.4m/s.
(3)∵W总=5000J,S=2.4m,
∴拉力的大小为:F===N,
不计绳重和摩擦,F=(G+G动),即N=×(5000N+G动),
解得:G动=1250N.
(4)用该滑轮组吊起6250N的重物时,拉力的大小为:F′=(G′+G动)=(6250N+1250N)=2500N;
∴滑轮组的机械效率为:η′===≈83.3%.
答:(1)滑轮组做的有用功为4000J.
(2)物体上升的速度为0.4m/s.
(3)动滑轮的重力为1250N.?
(4)若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为2500N,此时的机械效率为83.3%.
解析分析:(1)知道物体的质量,可利用公式G=mg计算出物体的重力,又知道物体上升的高度,可利用公式W有用=Gh计算出克服重力所做的有用功.
(2)从图可知,该滑轮组有3段绳子吊着物体,从而可以计算出拉力移动的距离,知道滑轮组的机械效率,可利用公式W总=计算出所做的总功,再由功率的公式P=计算出做功时间t,又知道物体上升的高度,利用速度公式求物体上升的速度.
(3)首先利用公式F=计算出拉力的大小,不计绳重和摩擦,知道物体的重力和拉力的大小,可利用公式F=(G+G动)计算出动滑轮的重力.
(4)动滑轮的重力不变,若该滑轮组吊起6250N的重物,再利用F=(G+G动)计算出拉力的大小.再利用公式η===计算出此时滑轮组的机械效率.

点评:本题中用到的都是基本公式,但数据间的关系却较为复杂,考查的角度与不尽相同,因此,最大的难点是如何灵活运用公式,搞清正确的数据关系,最终才能顺利求解.本题关键有二:一是n的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数);二是利用好不计绳重和摩擦时,拉力和物重的关系:F=(G轮+G物).
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