重600N的货物,用如图所示的滑轮组在6s内把它提升2m,若不计摩擦阻力,也不计滑轮和绳子的自重,则:
(1)绳端拉力F是多少?
(2)绳端移动的距离是多少?
(3)若在绳端所施实际拉力F为240N时,求拉力做功的功率和滑轮组的机械效率.
(4)若不计摩擦阻力和绳子的自重,动滑轮重多少?
网友回答
解:
由图知,n=3,
(1)∵不计摩擦阻力、不计滑轮和绳子的自重,
∴拉力大小:
F=G=×600N=200N;
(2)绳端移动的距离:
s=3h=3×2m=6m;
(3)拉力做功:
W总=Fs=240N×6m=1440J,
拉力做功的功率:
P===240W;
η=×100%=×100%=×100%=×100%=≈83.3%;
(4)∵不计摩擦阻力和绳子的自重,
∴F=(G物+G轮)
即:240N=(600N+G轮)
∴G轮=120N.
答:(1)绳端拉力F是200N;
(2)绳端移动的距离是6m;
(3)若在绳端所施实际拉力F为240N时,拉力做功的功率为240W、滑轮组的机械效率为83.3%.
(4)若不计摩擦阻力和绳子的自重,动滑轮重为120N.
解析分析:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,
(1)不计摩擦阻力、不计滑轮和绳子的自重,利用F=G求拉力大小;
(2)利用s=3h求绳端移动的距离;
(3)利用W=Fs求拉力做功,再利用P=求拉力做功的功率,利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求滑轮组的机械效率;
(4)不计摩擦阻力和绳子的自重,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重.
点评:本题为力学综合计算题,要求灵活运用功的公式、功率公式、机械效率的公式,能确定承担物重的绳子股数(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是关键.