某建筑工地上,施工人员为了省力,正在用一个动滑轮提起重180N的物体,动滑轮重20N,绳重和摩擦不计,在拉力F的作用下,物体正以0.1m/s的速度匀速上升1m.
求:(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)动滑轮的机械效率.
解:(1)图中使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,
∵绳重和摩擦不计,
∴拉力F的大小:
F=(G物+G轮)=(180N+20N)=100N.
(2)∵物体匀速上升速度v1=0.1m/s,
∴拉力移动的速度为:v2=2v1=2×0.1m/s=0.2m/s,
则拉力F做功的功率为:P总===Fv2=100N×0.2m/s=20W;
(3)重物做有用功的功率:
P有===Gv1=180N×0.1m/s=18W,
则动滑轮的机械效率为:η===90%.
答:(1)拉力F大小为100N;
(2)拉力F做功的功率是20W;
(3)动滑轮的机械效率是90%.
图中使用的是动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,则绳子自由端移动的速度v2=2v1(v1为物体匀速上升速度)
(1)绳重和摩擦不计,利用F=(G物+G轮)求拉力F的大小;
(2)求出拉力移动的速度,利用P===Fv求拉力做功功率(总功功率);
(3)知道物体重和物体的提升速度,利用P===Gv求对重物做功的功率(有用功率);
利用效率公式η===求动滑轮的机械效率.
点评:由动滑轮的特点知道:绳子自由端移动的速度与物体上升速度之间的关系是v2=2v1,这是本题的突破口;利用好P===Fv是本题的关键.