小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用如图所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为3.6N的物体以0.15m/s的速度匀速提起时,滑轮组的机械效率为75%.(忽略摩擦及绳重)求:
(1)对绳子的拉力F的大小;
(2)拉力的功率;
(3)若用此滑轮组将4N的重物提高0.1m时,求拉力需要做的功.
网友回答
解:正确绳子的绕法如图所示
已知:G=3.6N,n=4,η=75%,F=1.2N,V=4×0.15,G′=4N,h=0.1m
求:F,P,
(1)由可得
(2)
(3)G动=4F-G=4×1.2N-3.6N=1.2N
F′=,
W′=F′s=1.3N×4×0.1m=0.52J
答:对绳子的拉力为1.2N,拉力的功率为0.72W,拉力需要做0.52J的功.
解析分析:根据滑轮组的设计与组装进行分析,即将绳子的一端固定在定滑轮上,然后将绳子绕在滑轮组上;
(1)根据机械效率的变形公式η=即可求出;
(2)根据功率的变形公式P=FV即可求出拉力的功率;
(3)先求出动滑轮的重力,然后根据F=求出拉力的大小,再利用W=Fs即可求出拉力做的功.
点评:会组装滑轮组,会计算拉力的大小,会熟练应用功率和功的计算公式进行计算.