题目内容

某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物,在重物上升0.8m的过程中,拉力的功率为2500W,此时滑轮组的机械效率为80%.求:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)重物上升的速度;
(3)若增加重物的重力,该滑轮组的机械效率将如何变化.
分析:(1)知道物体的质量,利用重力公式求物重G,又知道物体升高的高度h,利用W=Gh求出有用功;
(2)知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求拉力做的总功;又知道拉力做功功率,根据功率公式求做功时间;又知道物体上升高度,利用速度公式求物体上升速度.
(3)不计绳重和摩擦时,根据机械效率的公式η=
W
W
=
Gh
(G+G)h
=
G
G+G
可知,当增加重物的重力时,该滑轮组的机械效率的变大.所以同理,即使计入绳重和摩擦时,加重物的重力,滑轮组的机械效率也随之变大.
解答:解:(1)有用功:
W=Gh=5000N×0.8m=4000J,
(2)∵η=
W
W

总功:
W=
W
η
=
4000J
80%
=5000J,
∵P=
W
t

∴t=
W
P
=
5000J
2500W
=2s,
重物上升的速度:
v=
h
t
=
0.8m
2s
=0.4m/s.
(3)不计绳重和摩擦时,根据机械效率的公式η=
G
G+G
可知,当增加重物的重力时,该滑轮组的机械效率将增加.同理,即使计入绳重和摩擦时,加重物的重力,滑轮组的机械效率也会随之变大.
答:(1)滑轮组做的有用功为4000J;
(2)重物上升的速度为0.4m/s.
(3)增加重物的重力,该滑轮组的机械效率将增大.
点评:本题考查有用功、总功、机械效率、速度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是会分析动滑轮上绳子的段数,难点是机械效率公式变形的推导.
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