用滑轮组匀速提升重2000N的物体时,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功为1.25×104J,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重.求:
(1)重物上升的高度是多少?
(2)若使用这个滑轮提升重3.5×103N的物体时,使物体匀速升高1米,作用在绳子自由端的拉力是多少?
(3)此时滑轮组的机械效率是多少?
网友回答
解:(1)∵η=
∴所做的有用功为:
W有用=η?W总=80%×1.25×104J=1.0×104J,
∵W=Gh,且物体重力为G物=2000N,
∴物体上升的高度为:
h===5m;
(2)∵W=Fs
∴绳子自由端移动的距离为:
s===20m,
∴滑轮组承担重力的绳子段数为:
n===4段,
此时根据滑轮组的特点可知:绳子末端的拉力:F=(G物+G轮)
∴动滑轮的重力为
G轮=nF-G物=4×625N-2000N=500N,
∴当用该滑轮组提起3.5×103N的物体时,绳子自由端的拉力为:
F'=×(G物'+G轮)=×(3500N+500N)=1000N;
(3)此时滑轮组的机械效率为:
η====87.5%.
答:(1)重物上升的高度是5m;
(2)作用在绳子自由端的拉力是1000N;
(3)此时滑轮组的机械效率是87.5%.
解析分析:(1)拉力做的功为总功,根据公式η=求出有用功,再根据W=Gh求出重物上升的高度;
(2)根据公式W=Fs求出拉力移动距离.
点评:此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率、上升高度、动滑轮重、拉力大小计算的理解和掌握,考查的知识点较多,但都是基础性题目.