题目内容

【题目】如图所示,工人通过滑轮组使质量为50kg的箱子以0.4m/s 的速度从地面提升到12m高的平台上,若工人吊起箱子过程中做的额外功是1800J,g取10N/kg.求:

(1)滑轮组的机械效率;
(2)工人吊起箱子的过程中所用的拉力;
(3)工人做功的功率.

【答案】
(1)解:箱子重力:G=mg=50kg×10N/kg=500N,

工人做的有用功:W有用=Gh=500N×12m=6000J,

工人做的总功:W=W有用+W=6000J+1800J=7800J,

滑轮组的机械效率:

η= ×100%= ×100%≈76.9%;


(2)解:由图可知,n=2;拉力端移动距离:s=2h=2×12m=24m;

由W=Fs得工人吊起箱子的过程中所用的拉力:

F= = =325N;


(3)解:由v= 得提升箱子所用的时间:

t= = =30s,

拉力的功率:

P= = =260W.


【解析】(1)知道物体重力和高度,根据公式W=Gh求出有用功,根据公式W=W有用+W求出总功,根据公式η= ×100%求出其机械效率;(2)根据s=2h求出拉力移动距离,再根据W=Fs求出拉力大小;(3)根据公式v= 求出箱子移动时间,根据公式P= 求出拉力的功率.
【考点精析】通过灵活运用滑轮组绳子拉力的计算和功率的计算与测量,掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G + G);功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s即可以解答此题.

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