题目内容
运用知识解决问题:
如图,用40N拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.
求:(1)物体和动滑轮重各是多少?
(2)若绳自由端的拉力为50N,此时该装置的机械效率为多大?
解:(1)∵η=
=
=
=
,
由图知物体和动滑轮有三段绳子承担,所以s=3h,
∴物体的重力为:G=nF?η=3×40N×75%=90N.
∵F=
(G+G动),
∴动滑轮的重力为:G动=nF-G=3×40N-90N=30N.
(2)∵F'=
(G'+G动),
∴物体的重力为:G'=nF-G动=3×50N-30N=120N.
∴此时滑轮组的机械效率为:η'=
=
=80%.
答:(1)物体和动滑轮重各是90N,30N.
(2)若绳自由端的拉力为50N,此时该装置的机械效率为80%.
分析:(1)知道机械效率、拉力、绳子的段数,根据η=
=
=
=
求出物体的重力.
知道拉力、物体的重力、绳子的段数、根据F=
(G+G动),求出动滑轮的重力.
(2)知道动滑轮的重力、拉力、绳子的段数,根据F'=
(G'+G动),求出此时物体的重力.
知道物体的重力、拉力、绳子的段数,根据η'=
求出机械效率.
点评:η=
和F=
(G+G动)两个公式,在机械效率的习题中经常用到,要熟练掌握.
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/18755.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/113566.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/185587.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/176652.png)
由图知物体和动滑轮有三段绳子承担,所以s=3h,
∴物体的重力为:G=nF?η=3×40N×75%=90N.
∵F=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/656.png)
∴动滑轮的重力为:G动=nF-G=3×40N-90N=30N.
(2)∵F'=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/656.png)
∴物体的重力为:G'=nF-G动=3×50N-30N=120N.
∴此时滑轮组的机械效率为:η'=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/239780.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/206419.png)
答:(1)物体和动滑轮重各是90N,30N.
(2)若绳自由端的拉力为50N,此时该装置的机械效率为80%.
分析:(1)知道机械效率、拉力、绳子的段数,根据η=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/18755.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/113566.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/185587.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/176652.png)
知道拉力、物体的重力、绳子的段数、根据F=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/656.png)
(2)知道动滑轮的重力、拉力、绳子的段数,根据F'=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/656.png)
知道物体的重力、拉力、绳子的段数,根据η'=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/239780.png)
点评:η=
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/176652.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic5/latex/656.png)
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