小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升至六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.?(己知每层楼高3m)求:
(1)拉力的功率
(2)所做的额外功
(3)滑轮组的机械效率.
网友回答
解:(1)拉力的功率为P=Fv=360N×0.3m/s=108W;
(2)物体从一楼匀速提升至六楼,升高的高度为h=(6-1)×3m=15m;
所做有用功为W有=Gh=900N×15m=13500J;
重物由3段绳子承担,故绳子自由端通过的距离为s=3h=3×15m=45m;
所做总功为W总=Fs=360N×45m=16200J;
故所做的额外功为W额=W总-W有=16200J-13500J=2700J;
(3)滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%≈83.3%;
答:(1)拉力的功率为108W;
(2)所做的额外功为2700J;
(3)滑轮组的机械效率为83.3%.
解析分析:(1)功率的计算公式为P=,进一步推导后可得:P=Fv;
(2)额外功等于总功减去有用功;
(3)滑轮组的机械效率为η=×100%.
点评:熟练运用计算功、功率、机械效率的公式,是解答此题的关键.