题目内容
装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为90㎏的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被拉下2m,(不计摩擦和绳重)在此过程中求:(g=10N/Kg)
(1)拉力F所做的功和功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用它来匀速提起800牛顿的重物,求此时拉力F的大小.
(1)拉力F所做的功和功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若用它来匀速提起800牛顿的重物,求此时拉力F的大小.
分析:由图可知,承担物重的绳子股数n=2,则s=2h.
(1)知道拉力、绳的自由端移动的距离,利用W总=Fs求出总功,利用P=
求功率;
(2)知道货物的质量,求出重力,根据η=
=
=
=
求出机械效率;
(3)若不计绳重及摩擦,先根据F=
(G物+G动)求出动滑轮重,再根据F′=
(G物′+G动)求提升800N物体的拉力.
(1)知道拉力、绳的自由端移动的距离,利用W总=Fs求出总功,利用P=
W |
t |
(2)知道货物的质量,求出重力,根据η=
W有用 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
Fnh |
G |
nF |
(3)若不计绳重及摩擦,先根据F=
1 |
2 |
1 |
2 |
解答:解:
(1)由图知,n=2,则s=2h,
∵W总=Fs,
∴拉力F所做的功W总=Fs=500N×2m=1000J,
功率P=
=
=20W;
(2)∵G=mg=90kg×10N/kg=900N,
∴根据η=
=
=
=
得:
机械效率η=
=
=90%;
(3)∵不计绳重及摩擦,则F=
(G物+G动),
∴动滑轮重力为G动=2F-G物=2×500N-900N=100N,
∴提升800N物体时拉力F′=
(G物′+G动)=
×(800N+100N)=450N.
答:(1)拉力F所做的功和功率分别为1000J、20W;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)若用它来匀速提起800牛顿的重物,此时拉力F的大小为450N.
(1)由图知,n=2,则s=2h,
∵W总=Fs,
∴拉力F所做的功W总=Fs=500N×2m=1000J,
功率P=
W |
t |
1000J |
50s |
(2)∵G=mg=90kg×10N/kg=900N,
∴根据η=
W有用 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
Fnh |
G |
nF |
机械效率η=
G |
nF |
900N |
2×500N |
(3)∵不计绳重及摩擦,则F=
1 |
2 |
∴动滑轮重力为G动=2F-G物=2×500N-900N=100N,
∴提升800N物体时拉力F′=
1 |
2 |
1 |
2 |
答:(1)拉力F所做的功和功率分别为1000J、20W;
(2)滑轮组的机械效率为90%;
(3)若用它来匀速提起800牛顿的重物,此时拉力F的大小为450N.
点评:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算、机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=
(G轮+G物)]是本题的关键.
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