题目内容
(2012?泰州二模)用如图所示滑轮组提升重物.人用300N的拉力F,15s内使重为500N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若改提900N的物体,求此时的机械效率.
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若改提900N的物体,求此时的机械效率.
分析:(1)知道拉力大小,由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=2,则s=2h,利用W总=Fs求拉力做功,再利用P=
求拉力做功功率;
(2)知道物重G和提升的高度,利用W=Gh求有用功;再利用效率公式η=
求出滑轮组的机械效率;
(3)不计绳重和摩擦,利用F=
(G轮+G物)求动滑轮重;改提900N的物体,利用F′=
(G轮+G物′)求此时的拉力,再利用η=
=
=
=
求此时的机械效率.
W |
t |
(2)知道物重G和提升的高度,利用W=Gh求有用功;再利用效率公式η=
W有 |
W总 |
(3)不计绳重和摩擦,利用F=
1 |
2 |
1 |
2 |
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
Fnh |
G |
nF |
解答:解:(1)由图知,n=2,s=2h=2×3m=6m,
W总=Fs=300N×6m=1800J;
P=
=
=120W;
(2)W有用=Gh=500N×3m=1500J;
η=
=
≈83.3%;
(3)∵不计绳重和摩擦,
∴F=
(G轮+G物),即:300N=
(G轮+500N),
∴G轮=100N,
改提900N的物体,
F′=
(100N+900N)=500N,
此时的机械效率:
η′=
=
=
=
=
=90%.
答:(1)拉力的功率是120W;
(2)滑轮组机械效率约是83.3%;
(3)若提升900N重物,滑轮组机械效率为90%.
W总=Fs=300N×6m=1800J;
P=
W总 |
t |
1800J |
15s |
(2)W有用=Gh=500N×3m=1500J;
η=
W有 |
W总 |
1500J |
1800J |
(3)∵不计绳重和摩擦,
∴F=
1 |
2 |
1 |
2 |
∴G轮=100N,
改提900N的物体,
F′=
1 |
2 |
此时的机械效率:
η′=
W′有 |
W′总 |
G′h |
F′s |
G′h |
F′nh |
G′ |
nF′ |
900N |
2×500N |
答:(1)拉力的功率是120W;
(2)滑轮组机械效率约是83.3%;
(3)若提升900N重物,滑轮组机械效率为90%.
点评:本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算,两次利用好“不计绳重和摩擦,F=
(G轮+G物)”是本题的关键.
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