用如图所示的滑轮组匀速提升2400N的物体,作用在绳自由端的拉力为750N,拉力做功的功率为1?500W.不计绳与滑轮间的摩擦.
求(1)重物匀速上升的速度.
(2)若用该滑轮组匀速将3400N的物体提升2m,拉力所做的功为多少,此时的机械效率为多少?
网友回答
解:由图知,n=4,
(1)∵p===Fv,
∴v===2m/s,
重物匀速上升的速度:
v物=v=×2m/s=0.5m/s;
(2)∵不计绳与滑轮间的摩擦,
∴F=(G1+G轮),
G滑=4F-G1=4×750N-2400=600N,
F′===1000N,
W总=Fs=1000N×4×2m=8000J,
W有用=Gh=3400N×2m=6800J,
η=×100%=×100%=85%.
答:(1)重物匀速上升的速度为0.5m/s;
(2)拉力所做的功为8000J,此时的机械效率为85%.
解析分析:由图知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4h,(1)知道拉力做功功率和拉力大小,利用p===Fv求拉力端移动的速度,而重物匀速上升的速度等于拉力端移动速度的;(2)由于不计绳与滑轮间的摩擦,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重;再利用该公式求提升340N的物体时的拉力,求出有用功、总功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.
点评:本题考查了使用滑轮组时速度的计算、有用功和总功、机械效率的计算,本题关键:一是利用好P=Fv求拉力移动的速度;二是利用好不计绳与滑轮间的摩擦时,拉力和物重的关系F=(G物+G轮).