题目内容
【题目】如图所示,一位体重为800N的工人师傅利用滑轮组提升2000N的重物,重物0.2m/s的速度匀速上升,该滑轮组的机械效率为80%.不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)动滑轮受到的重力G动;
(2)地面对工人师傅支持力F支;
(3)工人师傅做功的功率P.
【答案】
(1)解:不计绳重、滑轮与轴之间的摩擦,则滑轮组的机械效率:
η= = = ,
带入数据得:
80%= ,
解得:G轮=500N;
(2)解:由图可知,有5段绳子拉着动滑轮,即n=5,
由η= = = 可得绳端的拉力:
F= = =500N;
人受到竖直向上的拉力、支持力和竖直向下的重力而静止,所以F+F支=G人,
则支持力:F支=G人﹣F=800N﹣500N=300N;
(3)解:有5段绳子拉着动滑轮,重物0.2m/s的速度匀速上升,
则绳子的自由端的速度为:v=5v物=5×0.2m/s=1m/s;
则拉力的功率为:
P= = =Fv=500N×1m/s=500W.
【解析】(1)根据η= = = = 求出动滑轮的重力;(2)根据η= = = 求出拉力的大小,根据重力、拉力求出支持力;(3)根据P= = =Fv求出拉力做功的功率.
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和滑轮(组)的机械效率的相关知识点,需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G物 + G轮);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)才能正确解答此题.