小明利用如图所示的动滑轮装置将装满桶的沙子提到6m高的三楼上.已知装沙子的桶的容积为5×10-3m3,沙子的密度为2×103㎏/m3,桶重20N,动滑轮重10N.(不计绳重和摩擦).求:
(1)这桶沙子的质量.
(2)小明所用的拉力F
(3)整个装置的机械效率.
网友回答
解:
(1)沙子的体积:
V=V容=5×10-3m3,
沙子的质量:
m=ρV=2×103㎏/m3×5×10-3m3=10kg;
(2)沙子重力:
G=mg=10kg×9.8N/kg=98N;
由题知,不计绳重和摩擦,
拉力大小:
F=(G桶+G轮+G沙子)=(98N+20N+10N)=64N;
(3)η=====≈76.6%.
答:(1)这桶沙子的质量为98kg;
(2)小明所用的拉力为64N;
(3)整个装置的机械效率为76.6%.
解析分析:(1)知道沙子的体积(桶的容积)和沙子的密度,利用m=ρV求沙子的质量;
(2)使用动滑轮,n=2,不计绳重和摩擦,利用F=(G桶+G轮+G沙子)求拉力大小;
(3)利用公式η====求整个装置的机械效率.
点评:本题考查了学生对重力公式、密度公式、机械效率公式的掌握和运用,关键是公式的灵活运用;不计绳重和摩擦,该装置做的额外功包括提升动滑轮、桶做的功两部分.