近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭,汽车出现故障后,需要进行维修.小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如图所示)把车里的发动机提起来,已知发动机质量为180kg,滑轮组的机械效率约为60%,g取10N/kg.求:
(1)工人师傅要向下用力拉绳子,请在图中画出工人师傅最省力的绳子绕法.
(2)工人师傅的拉力约为多少?
(3)若工人师傅在10s内将发动机提起了1m,他做功的功率约为多少?
网友回答
解:(1)要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:
(2)发动机的重力:G=mg=180kg×10N/kg=1800N;
工人师傅的拉力:F====750N;
(3)s=h=4×1m=4m,
W=Fs=750N×4m=3000J,
P===300W.
答:(2)工人师傅的拉力约为750N.
(3)若工人师傅在10s内将发动机提起了1m,他做功的功率约为300W.
解析分析:(1)滑轮组绳子的绕法:要求施力方向向下,也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来,因此可以根据最后绳子的位置确定绳子的绕法;(2)先根据G=mg求出发动机的重力;并且已知提升物体绳子的条数、机械效率,因此根据F==即可求出拉力的大小;(3)先根据s=nh求出自由端绳子移动的距离,然后根据W=Fs求出工人师傅做的总功,再利用P=求出功率.
点评:本题考查的知识点比较多,重力的计算、滑轮组机械效率的应用、功率的计算,是一道学科综合题;需要注意的是有关滑轮组的计算,首先要认清滑轮组的绳子股数.