题目内容

【题目】小林用如图所示的滑轮组在20s的时间内把重为120N的重物匀速提升了6m,拉绳所做的功为900J.求:
(1)小林所做的有用功及功率;
(2)小林所做的无用功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)拉力的大小.

【答案】
(1)解:小林所做的有用功:

W有用=Gh=120N×6m=720J.

小林所做的有用功的功率:

P= = =36W.

答:小林所做的有用功为720J;功率为36W;


(2)解:小林所做的无用功:

W无用=W﹣W有用=900J﹣720J=180J.

答:小林所做的无用功为180J;


(3)解:滑轮组的机械效率:

η= ×100%= ×100%=80%.

答:滑轮组的机械效率为80%;


(4)解:连接动滑轮绳子的股数n=2,

则绳子自由端移动的距离:

s=nh=2×6m=12m,

由W=Fs得,拉力的大小:

F= = =75N.

答:拉力的大小为75N


【解析】(1)根据W有用=Gh求出小林所做的有用功;根据P= 求出小林所做的有用功的功率;(2)用总功减去有用功即可求出小林所做的无用功(3)根据η= ×100%求出滑轮组的机械效率;(4)由图可以看出连接动滑轮绳子的股数,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,然后根据W=Fs的变形公式求出拉力的大小.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用滑轮组绳子拉力的计算和滑轮(组)的机械效率的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握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);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).

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