题目内容
如图所示,某工人利用滑轮组提升矿井中质量为42kg的重物,用250N的水平拉力匀速拉动绳子,在10s内将重物提升5m至井口.在上述过程中,工人拉动绳子的速度是 m/s,工人做的有用功是 J,滑轮组的机械效率是 (取g=10N/kg).![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_ST/images0.png)
【答案】分析:①由图知,承担物重的绳子有2段,已知物体上升的高度和时间,可以得到手拉绳子的速度;
②已知物体质量,可以得到物重,已知物重和上升高度,利用公式W有用=Gh得到有用功;
③已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到总功;已知有用功和总功,利用公式η=
得到机械效率.
解答:解:
①绳子自由端移动的距离为s=2h=2×5m=10m,
手拉绳子的速度为v=
=
=1m/s;
②工人做的有用功为W有用=Gh=mgh=42kg×10N/kg×5m=2100J;
③拉力做的总功为W总=Fs=250N×10m=2500J,
滑轮组的机械效率为η=
×100%=
×100%=84%.
故答案为:1;2100;84%.
点评:此题考查的是滑轮组的特点和有用功、总功、机械效率的计算,会正确判断承担物重绳子段数,熟记基本公式或规律,是解决此类问题的前提.
②已知物体质量,可以得到物重,已知物重和上升高度,利用公式W有用=Gh得到有用功;
③已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到总功;已知有用功和总功,利用公式η=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_DA/0.png)
解答:解:
①绳子自由端移动的距离为s=2h=2×5m=10m,
手拉绳子的速度为v=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_DA/1.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_DA/2.png)
②工人做的有用功为W有用=Gh=mgh=42kg×10N/kg×5m=2100J;
③拉力做的总功为W总=Fs=250N×10m=2500J,
滑轮组的机械效率为η=
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_DA/3.png)
![](http://thumb.1010pic.com/pic6/res/czwl/web/STSource/20131024153745683679287/SYS201310241537456836792011_DA/4.png)
故答案为:1;2100;84%.
点评:此题考查的是滑轮组的特点和有用功、总功、机械效率的计算,会正确判断承担物重绳子段数,熟记基本公式或规律,是解决此类问题的前提.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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