用如图所示的滑轮提升重4.5×103N的货物A,使A在2s内匀速升高2m.如果拉力F的功率P=5kW,忽略绳重和轴摩擦.求:拉力F在2s内做的功和滑轮的机械效率.若用此滑轮匀速提升物体B时的机械效率η=80%,求物体B受到的重力GB.
网友回答
已知:GA=4.5×103N? h=2m? t=2s? P=5kW=5000W? η2=80%
求:W总=?η1=?GB=?
解:
(1)∵P=
∴拉力做的功为W总=Pt=5000W×2s=104J;
(2)滑轮做的有用功为W有用=Gh=4.5×103N×2m=9000J
滑轮的机械效率为η1==×100%=90%;
(3)∵η====
∴滑轮的重力为G动===500N,
∴物体B的重力为GB===2000N.
答:拉力F在2s内做的功为104J;此时滑轮的机械效率为90%;物体B的重力为2000N.
解析分析:(1)已知拉力的功率和拉动滑轮的时间,利用公式W=Pt得到拉力做的功;
(2)已知物重和物体上升的高度,可以得到有用功;已知有用功和拉力做的功(总功),利用公式η=得到滑轮的机械效率;
(3)已知物重和滑轮的机械效率,可以得到滑轮重;已知滑轮重和第二次的机械效率,利用机械效率变形公式得到B受到的重力.
点评:解决此题要明确两点:①动滑轮重一定时,机械效率随物重的增加而增大;②如图所示方法提起物体时,施加的拉力大于物体的重力,即此时是费力的,但可以省距离.