题目内容
【题目】小明用如图所示的滑轮组匀速提升物重为300N的物体,此时人对绳的拉力为200N,不计绳重和轮、轴间摩擦,问:
(1)此过程中,滑轮组的机械效率?
(2)如果小明的体重为900N,那么他用此滑轮组所提升的最大物重是多少牛?
【答案】(1)75%;(2)1700N
【解析】
(1)滑轮组的机械效率等于有用功除以总功,有用功等于物体的重力乘以物体上升的高度,总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离;也可以根据机械效率的公式和功的公式,以及拉力作用距离与物体提高高度的关系,用物体重力和拉力来求出机械效率;
(2)人对绳子的拉力最大值为人的重力,根据受力平衡和动滑轮重,可以求出能提升的最大物重。
(1)有2段绳子作用在动滑轮上,所以拉力作用距离s等于物体提升高度h的2倍,即s=2h;根据功的公式W=Fs和机械效率的公式可知,机械效率为:
(2)不计摩擦与绳重时,由于拉力,则动滑轮的重力
因为人站在地面上施加的最大拉力不可能大于自身的重力,则最大拉力,
由于最大拉力,用此滑轮组所提升的最大物重
答:
(1)滑轮组的机械效率为75%;
(2)物重不能超过1700N。
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