9.如图15-3-5所示,某矿产工人用200 N的水平拉力,抓紧绳子的一端,沿水平方向向右运动,在10 s内将矿井里质量为32 kg的物体提升4 m。若不计一切摩擦,求:

图15-3-5

(1)矿工在10 s内所做的功和他做功的功率;

(2)动滑轮受到的重力;

(3)滑轮组的机械效率。(取g=10 N/kg)

解析:根据滑轮组的性质和W=Fs、P=W/t、η=W有用/W即可完成该题。根据图中滑轮组的性质可知,s=2h,因为h已知,所以可求出绳子末端移动的距离s,又因拉力已知,根据W=Fs可求出矿工在10 s内所做的功,又因时间已知,根据P=W/t可求出他做功的功率。由于不计一切摩擦,所以拉力等于物体和动滑轮总重的1/2,据此求出物体受到的重力,就可求出动滑轮受到的重力。根据以上条件,利用W=Gh求出有用功, 再根据η=W有用/W就可求出滑轮组的机械效率。

(1)因为该滑轮组有两段绳子承担物体和动滑轮

   所以s=2h=4 m×2=8 m

   所以W=Fs=200 N×8 m =1 600 J

   所以P=W/t=1 600 J÷10 s=160 W。

(2)因为G=mg=32 kg×10 N/kg=320 N

   又因为该滑轮组有两段绳子承担物体和动滑轮

   所以F=(G+G)/2

   所以G=2F-G=200 N×2-320 N=80  N。

(3)W有用=Gh=320 N×4 m= 1 280 J

   所以η=W/W=1 280 J÷1 600 J=80%。

答案:(1)矿工在10 s内所做的功为1 600 J;他做功的功率为160 W。

(2)动滑轮受到的重力为80 N。

(3)滑轮组的机械效率为80%。

 0  149853  149861  149867  149871  149877  149879  149883  149889  149891  149897  149903  149907  149909  149913  149919  149921  149927  149931  149933  149937  149939  149943  149945  149947  149948  149949  149951  149952  149953  149955  149957  149961  149963  149967  149969  149973  149979  149981  149987  149991  149993  149997  150003  150009  150011  150017  150021  150023  150029  150033  150039  150047  447348 

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