题目内容
【题目】用如图所示的滑轮组,将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m,已知在这个过程中,拉力F做功的功率为150W.不计绳重和滑轮与轴的摩擦.求:
(1)拉力F所做的有用功;
(2)滑轮重是多少;
(3)滑轮组的机械效率η.
【答案】
(1)解:拉力F做的有用功:
W有用=Gh=1200N×10m=12000J
(2)解:拉力做的总功:
W总=Pt=150W×100s=15000J,
由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×10m=30m,
由W总=Fs得拉力:
F= = =500N,
不计绳重和滑轮与轴的摩擦,拉力F= (G+G轮),则动滑轮重力:
G轮=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N
(3)解:滑轮组的机械效率:
η= = ×100%=80%
【解析】(1)知道物体重和上升的高度,利用W有用=Gh求出有用功,(2)利用W=Pt求总功;由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3,拉力端移动距离s=3h,利用W总=Fs求拉力,不计绳重和滑轮与轴的摩擦,拉力F= (G+G轮),据此求动滑轮重力;(3)求出了有用功和总功,利用机械效率公式求滑轮组的机械效率
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮(组)的机械效率的相关知识,掌握关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).
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