为了将重力G=100N的重物从低处匀速提升到高处,一同学设计了如图所示的滑轮组装置.设动滑轮质量为2.5kg,不计摩擦和绳子质量,g取10N/kg,绳对滑轮的拉力方向可看成在竖直方向.求:
(1)拉力的大小是多少?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)若重物匀速上升的速度是1m/s,那么拉力做功的功率是多少?
网友回答
解:
(1)由图知,n=3,
∵不计绳重和摩擦,
∴F=(G轮+G物)=×(2.5kg×10N/kg+100N)=≈41.7N;
(2)η======80%;
(3)绳子自由端移动速度:
v=3×1m/s=3m/s,
拉力做功的功率:
P=Fv=×3m/s=125W.
答:(1)拉力的大小是41.7N;
(2)该滑轮组的机械效率是80%;
(3)若重物匀速上升的速度是1m/s,那么拉力做功的功率是125W.
解析分析:由图知,承担物重的绳子股数n=3.
(1)不计绳重和摩擦,知道重物重和动滑轮重的大小,利用F=(G轮+G物)求拉力大小;
(2)利用η====求滑轮组的机械效率;
(3)知道重物匀速上升的速度,则绳子自由端移动速度是物体上升速度的3倍,求出了拉力大小,利用P=Fv求拉力做功功率.
点评:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率、功率的计算,本题关键:
一是利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=(G轮+G物)];
二是利用好推导公式η====;
三是利用好功率推导公式P=Fv.