如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N.试问:人拉绳子做功的功率为多少?滑轮组的机械效率为多少?动滑轮重多少?(不计绳重和摩擦)
解:(1)绳子末端移动的距离:
s=2h=2×1m=2m,
拉力做功:
W总=Fs=250N×2m=500J,
拉力做功功率为:
P==;
(2)对物体做有用功:
W有=Gh=350N×1m=350J,
滑轮组的机械效率:
η=;
∵不计绳重和摩擦,
W额=G轮h=G轮×1m=W总-W有=500J-350J=150J,
∴G轮=150N.
答:人拉绳做功的功率是50W;滑轮组的机械效率是70%;动滑轮重150N.
知道物体的匀速上升高度,根据滑轮组的特点,计算绳子末端移动的距离;又知道拉力大小,根据功的公式和功率公式求人拉绳做功的功率;
知道物体重和上升的高度,利用功的公式计算有用功,再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率;
求出了有用功、总功,可以得出额外功的大小,因为不计绳重和摩擦,利用W额=G轮h求动滑轮重.
点评:本题综合考查了有用功、额外功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算,利用好s=2h是本题的突破口,属于易错题.