人工利用图6所示的滑轮组将重450N的物体竖直向上匀速提升2m,所用拉力为300N,滑轮组的机械效率是多少?若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2.5m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力)
某同学的解题过程是:
解:W有=Gh=450N×2m=900J
W总=Fs=300N×2m×2=1200J
η===0.75=75%
W有'=G'h'=900N×2.5m=2250J
W总′===3000J
答:滑轮组的机械效率是75%.拉力在这一过程中所做的功是3000J,上述解答是否有错误?如有错误,指出错误的原因,并通过计算对错误加以改正.
网友回答
解:第一问中,机械效率的计算是正确的.
改提重物后机械效率发生了变化,再利用原来的机械效求出的总功,结果是错误的;
改正:
提升450N重物时,
∵不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,
∴F=(G物+G轮),
即:300N=(450N+G轮)
∴G轮=150N,
提升900N重物时,
F′=(G物′+G轮)=(900N+150N)=525N,
s=2h=2×2.5m=5m,
拉力做功:
W′=F′s=525N×5m=2625J.
答:拉力在这一过程中所做的功是2625J.解析分析:前一问求滑轮组的机械效率是正确的;第二问中,改提重物后机械效率发生了变化,再利用原来的机械效率计算,得出的结果是错误的;可以利用第一问中的数据,不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重,再利用这个公式求提升900N重物的拉力F,求出拉力端移动的距离,最后利用功的公式求拉力做功,点评:本题关键:一是同一滑轮组的机械效率随提升物重的增大而增大,二是利用好不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,F=(G物+G轮)