用滑轮组吊起重为100牛的物体,人站在地面上往下拉绳,拉力是31.25牛,使物体匀速上升4米,滑轮组工作时的机械效率为80%.
(1)求人做了多少功?
(2)求滑轮组上有几段绳子承担物体.
(3)画出这个滑轮组.
网友回答
解:(1)人做的有用功W有=Gh=100N×4m=400J
人做的功为总功,可由η=求,即:W总==500J.
答:人做的总功是500J.
(2)设有N段绳子承担,则:η====80%,得s=4h.
答:滑轮组上有4段绳子承担物体.
(3)由(2)知,滑轮组共有4段绳子承担物重,根据“偶数减一定”,则最少需3个滑轮:两个动滑轮,一个定滑轮.
但由题意知,人要站在地上往下拉,即要改变力的方向,因此要加一定滑轮,即这个滑轮组共4个滑轮:两动两定.
然后根据“奇动偶定”确定绕法:先从定滑轮的挂钩开始,然后依次绕线,答图如下:
解析分析:(1)人做的功不能用Fs求,因为滑轮组未知,s为多长未知,但人做的功为总功,可由η=求;(2)动滑轮被几根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍.(3)首先根据(2)的结论,结合“一动配一定,偶数减一定,变向加一定”的原则来确定滑轮组中滑轮的个数,然后根据奇动偶定的原则确定绕法.点评:省力多少和绳子的绕法,决定滑轮组的使用效果.滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定.