一个工人用如图所示的滑轮组提升1500N的货物,所用拉力为600N,绳子自由端4s内被拉动4m,不考虑绳重和摩擦,求(1)总功率(2)机械效率(3)若用此滑轮组提升3

发布时间:2020-08-09 18:55:59

一个工人用如图所示的滑轮组提升1500N的货物,所用拉力为600N,绳子自由端4s内被拉动4m,不考虑绳重和摩擦,求
(1)总功率
(2)机械效率
(3)若用此滑轮组提升3000N的货物,所需拉力为多少?
(4)你认为此滑轮组的机械效率与哪些因素有关?

网友回答

解:由图可知,n=3,s=3h=4m,h=m;
(1)当提升G=1500N的重物时,
W有用=Gh=1500N×m=2000J,
W总=Fs=600N×4m=2400J,
拉力做功功率:
P总===600W;
(2)滑轮组的机械效率:
η===83.3%;
(3)不考虑绳重和摩擦,当提升G=1500N的重物时,
∵F=(G物+G轮)即:600N=(1500N+G轮),
∴动滑轮重:G轮=300N,
当提升G=3000N的重物时,
F′=(+G轮)=(3000N+300N)=1100N;
(4)滑轮组的机械效率与提升的物重有关;与动滑轮的重有关;与绳重有关;与摩擦的大小有关等.
答:(1)总功率为600W;
(2)机械效率为83.3%;
(3)若用此滑轮组提升3000N的货物,所需拉力为1100N;
(4)滑轮组的机械效率与提升的物重有关;与动滑轮的重有关;与绳重有关;与摩擦的大小有关等.
解析分析:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=4h;
(1)知道拉力大小,拉力端移动的距离,利用W=Fs求总功;又知道所用时间,利用功率公式求总功率;知道物重G,求出升高的高度h,利用W=Gh求出有用功;
(2)根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
(3)不考虑绳重和摩擦,当提升1500N重物时,利用F=(G物+G轮)求出动滑轮重;再利用F=(G物+G轮)求出提升3000N重物时的拉力.
(4)滑轮组的机械效率与提升的物重有关,还与产生额外功的各因素有关系.

点评:本题考查了使用滑轮组拉力的计算,有用功、总功、功率、机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=(G物+G轮)]是本题的关键.
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