如图所示装置,绳重及摩擦不计.工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处,工人对绳的拉力F1为500N.
(1)求滑轮组此时的机械效率;
(2)求动滑轮的重力;
(3)若货物变为1000N重,且此时拉力做功的功率为100W,则1min内该滑轮组能把货物匀速提升多少米?
网友回答
已知:货物重G1=800N,高度h1=4m,n=2,拉力F1=500N,物重G2=1000N,功率P=100W,时间t=1min=60s
求:(1)滑轮组此时的机械效率η=?;(2)动滑轮的重力G动=?;(3)货物提高的高度h2=?
解:(1)滑轮组此时的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%;
(2)∵F=(G动+G),
∴动滑轮重:G动=2F1-G1=2×500N-800N=200N;
(3)挂1000N重物时,拉力:
F2=(G动+G2)=×(200N+1000N)=600N;
∵P=,
∴拉力做的总功:W总=Pt=100W×60s=6000J;
∵W=Fs,
∴拉力移动距离:s===10m,
所以物体上升高度为h2=s=×10m=5m.
(1)滑轮组此时的机械效率为80%;
(2)动滑轮的重力为200N;
(3)该滑轮组能把货物匀速提升5m.
解析分析:(1)根据公式η====求出滑轮组的机械效率;
(2)绳重及摩擦不计,利用物重为800N时,F=(G动+G)求出动滑轮重;
(3)再利用F=(G动+G)求重物为1000N时的拉力F2,再根据公式P=求出拉力做的总功,再根据公式W=Fs求出拉力移动距离,最后利用公式s=2h求物体上升的高度.
点评:本题综合考查了滑轮组的有用功、额外功、总功、机械效率、功率的计算,涉及到滑轮组承担物重绳子股数n的确定及利用,知识点多,属于中档题.