工人师傅用如图所示的滑轮组在20s内将重500N的物体从地面匀速吊上6m高的阳台,所用的拉力为200N,若不计绳子重和摩擦.求:
(1)有用功多大;
(2)工人师傅做的总功多大;
(3)工人师傅做功的功率多大;
(4)滑轮组的机械效率多大.
网友回答
解:
(1)从图可知,有三段绳子吊着物体,
而h=6m,
∴绳子自由端移动的距离为:s=3h=3×6m=18m;
∵F=200N,
∴拉力做的总功为:W总=Fs=200N×18m=3600J.
(2)又∵t=20s,
∴拉力的功率为:P===180W.
(3)∵G=500N,h=6m,
∴克服重力做的有用功为:W有用=Gh=500N×6m=3000J;
滑轮组的机械效率为:η==≈83.3%.
答:(1)工人师傅做的总功为3600J.
(2)工人师傅做功的功率为180W.
(3)滑轮组的机械效率为83.3%.
解析分析:(1)从图可知,有三段绳子吊着物体,知道物体上升的高度,从而可以计算出绳子自由端移动的距离;知道拉力的大小,可利用公式W=Fs计算出工人师傅做的总功;
(2)又知道做功的时间,可利用公式P=计算出工人师傅做功的功率.
(3)知道物体的重力和物体升高的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功,可利用公式η=计算出滑轮组的机械效率.
点评:本题考查了学生对总功、有用功、滑轮组机械效率和功率的计算公式理解和应用,关键是吊着物体绳子的段数,已知量都知道直接代入即可.