如图所示的滑轮组,小刚用750N的拉力将重为l200N的物体在30s内匀速提高2m.(不考虑绳重及摩擦).求
(1)拉力做功的功率?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
(3)若用此滑轮组提升600N的重物,拉力是多少?
网友回答
解:由图可知,n=2,则拉力移动的距离:s=2h=2×2m=4m.
(1)W有用=Gh=1200N×2m=2400J;
W总=Fs=750N×4m=3000J;
拉力做功功率:
P===100W;
(2)η=×100%=×100%=80%;
(3)∵不考虑绳重及摩擦,F=(G物+G轮),
即:750N=×(G轮+1200N),
∴G轮=300N,
当提升600N重物时,拉力:
F′=F=(G物′+G轮)=×(600N+300N)=450N.
答:(1)拉力做功的功率为100W;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)若用此滑轮组提升600N的重物,拉力是450N.
解析分析:由图可知,滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h.
(1)知道物体重和提升的高度,利用W=Gh求有用功;
求出拉力移动的距离,又知道拉力大小,利用W=Fs求拉力做功,又知道做功时间,利用功率公式求拉力做功功率;
(2)上面求出了有用功和总功,利用η=求滑轮组的机械效率;
(3)不考虑绳重及摩擦,当提升1200N的物体时,用拉力为750N,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重,再利用该公式求提升600N重物时的拉力.
点评:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算,根据题图确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=(G轮+G物)]是本题的关键.