用如图所示滑轮组将一重为150N的物体在3s内匀速提高3m,已知拉力大小为60N,方向总保持竖直向上,(绳重和摩擦均不计).求:(1)有用功;??(2)该滑轮组的机械

发布时间:2020-08-09 22:59:17

用如图所示滑轮组将一重为150N的物体在3s内匀速提高3m,已知拉力大小为60N,方向总保持竖直向上,(绳重和摩擦均不计).
求:(1)有用功;??
(2)该滑轮组的机械效率??
(3)拉力的功率是的多少.
(4)用此滑轮提升重为270N的物体,所需的拉力多大?

网友回答

已知:G1=150N? h=3m? n=3? t=3s? F1=60N
求:(1)W有用=?(2)η1=?(3)P1=?(4)F2=?
解:
(1)拉力做的有用功为W有用=G1h=150N×3m=450J;
(2)拉力做的总功为W总=F1s=F1?nh=60N×3×3m=540J,
滑轮组的机械效率为η1=×100%=×100%≈83.3%;
(3)拉力的功率是P===180W;
(4)∵F=(G+G动),
∴动滑轮的重力为G动=3F1-G1=3×60N-150N=30N,
用此滑轮提升重为270N的物体,所需的拉力F2=(G2+G动)=×(270N+30N)=100N.
答:(1)有用功为450J;??
(2)该滑轮组的机械效率为83.3%??
(3)拉力的功率是180W;
(4)用此滑轮提升重为270N的物体,所需的拉力为100N.
解析分析:(1)已知物重和上升高度,利用公式W有用=Gh得到有用功;
(2)由图知,承担物重的绳子有3段,已知物体上升高度,可以得到绳子自由端拉下的长度;已知拉力和绳子拉下的长度,可以得到总功;已知有用功和总功,得到滑轮组的机械效率;
(3)已知拉力做的功和所用时间,利用公式P=得到拉力的功率;
(4)不计绳重和摩擦,已知第一次的物重和拉力,利用滑轮组的特点得到动滑轮的重力,然后利用第二次的物重和动滑轮重得到第二次的拉力.

点评:此题考查的是滑轮组的特点,机械效率和功率的计算以及滑轮组机械效率的变化,解决此类问题需要清楚两点:作用在动滑轮上的绳子有几段;滑轮组的机械效率与哪些因素有关.
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