题目内容
【题目】用图所示的动滑轮提升重物.若摩擦不计,动滑轮重为10N,物体被提升的高度是h=5m.
(1)如果被提升的物体重为G=40N,求有用功、总功及机械效率;
(2)如果被提升的物体重为G′=90N,求有用功、总功及机械效率.注意一下,两种情况下的机械效率一样吗?
【答案】(1)如果被提升的物体重为G=40N,有用功为200J,总功为250J,机械效率为80%;
(2)如果被提升的物体重为G′=90N,有用功为450J,总功为500J,机械效率为90%.
【解析】
试题分析:在此题中,有用功是克服物体的重力所做的功;总功是拉力F做的功;机械效率是有用功和总功之比.
解:(1)由图可知,承担物重的绳子的股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×5m=10m,
W额=G动h=10N×5m=50J,
当物重G=40N时,
W有=Gh=40N×5m=200J,
W总=W有+W额=200J+50J=250J,
机械效率:
η=×100%
=×100%
=80%.
(2)当物重G′=90N时,
W有′=G′h=90N×5m=450J,
若摩擦不计,额外功不变,即W额′=W额=50J,
W总′=W有′+W额′=450J+50J=500J
机械效率:
η′=×100%
=×100%
=90%.
由(1)、(2)可知,两种情况下的机械效率不一样.
答:(1)如果被提升的物体重为G=40N,有用功为200J,总功为250J,机械效率为80%;
(2)如果被提升的物体重为G′=90N,有用功为450J,总功为500J,机械效率为90%.
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