题目内容
如图所示,滑轮组提起重630N的货物,绳子的自由端拉力F=300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)此时滑轮组的机械效率
(2)拉力做功功率
(3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为多大?此时滑轮组的机械效率是多大?
(1)此时滑轮组的机械效率
(2)拉力做功功率
(3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为多大?此时滑轮组的机械效率是多大?
分析:(1)从图可知,滑轮组有三段绳子吊着物体,知道货物的重力和绳子自由端的拉力,可利用公式η=
=
=
计算出滑轮组的机械效率.
(2)从图可知,滑轮组有三段绳子吊着物体,知道货物上升的速度,从而可以计算出绳子自由端移动的速度,再利用公式P=
=
=FV计算出拉力做功的功率.
(3)不考虑绳重和摩擦,由滑轮组绳子自由端的拉力与物体的重力和滑轮的重力的关系,即F=
(G物+G动)便可以计算出绳端的拉力.知道货物的重力和绳子自由端的拉力,可利用公式η=
=
=
计算出滑轮组的机械效率.
W有用 |
W总 |
Gh |
FS |
G |
nF |
(2)从图可知,滑轮组有三段绳子吊着物体,知道货物上升的速度,从而可以计算出绳子自由端移动的速度,再利用公式P=
W |
t |
FS |
t |
(3)不考虑绳重和摩擦,由滑轮组绳子自由端的拉力与物体的重力和滑轮的重力的关系,即F=
1 |
n |
W有用 |
W总 |
Gh |
FS |
G |
nF |
解答:解:
(1)从图可知,有三段绳子吊着物体,
∵G=630N,F=300N,
∴滑轮组的机械效率为:η=
=
=
=
=70%.
(2)∵V物=0.2m/s,n=3,
∴绳子自由端移动的速度为:V=3V物=3×0.2m/s=0.6m/s,
而F=300N,
∴拉力做功的功率为:P=FV=300N×0.6m/s=180W.
(3)从题可知,当滑轮组提起货物的重为G物=630N时,绳子的自由端拉力F=300N,
则由公式F=
(G物+G动)=
(G物+G动)可得:
G动=3F-G物=3×300N-630N=270N,
∴提货物重力为G物′=930N时,绳端的拉力为:F′=
(G物′+G动)=
×(930N+270N)=400N.
此时滑轮组的机械效率为:η′=
=
=
=77.5%.
答:(1)此时滑轮组的机械效率为70%.
(2)拉力做功功率为180W.
(3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为400N.此时滑轮组的机械效率是77.5%.
(1)从图可知,有三段绳子吊着物体,
∵G=630N,F=300N,
∴滑轮组的机械效率为:η=
W有用 |
W总 |
Gh |
FS |
G |
3F |
630N |
3×300N |
(2)∵V物=0.2m/s,n=3,
∴绳子自由端移动的速度为:V=3V物=3×0.2m/s=0.6m/s,
而F=300N,
∴拉力做功的功率为:P=FV=300N×0.6m/s=180W.
(3)从题可知,当滑轮组提起货物的重为G物=630N时,绳子的自由端拉力F=300N,
则由公式F=
1 |
n |
1 |
3 |
G动=3F-G物=3×300N-630N=270N,
∴提货物重力为G物′=930N时,绳端的拉力为:F′=
1 |
3 |
1 |
3 |
此时滑轮组的机械效率为:η′=
W有用 |
W总 |
G物′ |
3×F′ |
930N |
3×400N |
答:(1)此时滑轮组的机械效率为70%.
(2)拉力做功功率为180W.
(3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为400N.此时滑轮组的机械效率是77.5%.
点评:本题考查了学生对滑轮组机械效率和功率的计算公式理解和应用,以及滑轮组绳子自由端的拉力与物体的重力和滑轮的重力的关系,即F=
(G物+G动)的应用.关键是吊着物体绳子段数的判定,需要注意的是:可利用公式η=
=
=
计算出滑轮组的机械效率和公式P=
=
=FV计算出做功的功率.
1 |
n |
W有用 |
W总 |
Gh |
FS |
G |
nF |
W |
t |
FS |
t |
练习册系列答案
相关题目