题目内容
如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在5s内竖直上升了2m,人拉绳的力为250N(不计绳重及摩擦).求:
(l)对重物做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体,则拉力是多少?滑轮组的机械效率是多少?
(l)对重物做的有用功是多少?
(2)人拉绳子做功的功率是多少?
(3)如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体,则拉力是多少?滑轮组的机械效率是多少?
分析:(1)由W=Gh可以求出有用功;
(2)由滑轮组公式求出拉力移动的距离,由W=Fs求出拉力的功,然后由功率公式求出功率;
(3)应用滑轮组公式求出定滑轮的重力,然后应用滑轮组公式求出拉力大小,应用效率公式求出滑轮组的效率.
(2)由滑轮组公式求出拉力移动的距离,由W=Fs求出拉力的功,然后由功率公式求出功率;
(3)应用滑轮组公式求出定滑轮的重力,然后应用滑轮组公式求出拉力大小,应用效率公式求出滑轮组的效率.
解答:解:由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的股数:n=2;
(1)有用功W=Gh=350N×2m=700J;
(2)绳子自由端移动距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做功W总=Fs=250N×4m=1000J,
拉力的功率P=
=
=200W;
(3)∵F=
,
∴定滑轮的重力:
G定滑轮=nF-G=2×250N-350N=150N,
拉力F′=
=
=225N,
此时滑轮组效率:η=
=
=
=
=
≈66.7%;
答:(l)对重物做的有用功是700J;
(2)人拉绳子做功的功率是200W;
(3)拉力是225N,滑轮组的机械效率是66.7%.
(1)有用功W=Gh=350N×2m=700J;
(2)绳子自由端移动距离:s=nh=2×2m=4m,
拉力做功W总=Fs=250N×4m=1000J,
拉力的功率P=
W总 |
t |
1000J |
5s |
(3)∵F=
G+G定滑轮 |
n |
∴定滑轮的重力:
G定滑轮=nF-G=2×250N-350N=150N,
拉力F′=
G′+G定滑轮 |
n |
300N+150N |
2 |
此时滑轮组效率:η=
W有用′ |
W总′ |
G′h |
F′s′ |
G′h |
Fnh |
G′ |
nF′ |
300N |
2×225N |
答:(l)对重物做的有用功是700J;
(2)人拉绳子做功的功率是200W;
(3)拉力是225N,滑轮组的机械效率是66.7%.
点评:本题考查了求功、功率、拉力、效率问题,难度不大,应用滑轮组公式、功的计算公式、功率公式、效率公式即可正确解题.
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