工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m.所用拉力为250N
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)不计绳重和摩擦,则动滑轮重为多少?
(3)若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力)
试题答案
解:从图可知,n=2,
S=2h=2×2m=4m,
(1)∵F=250N,G=400N,
∴拉力做的总功为:W总=FS=250N×4m=1000J,
对物体做的有用功为:W有用=Gh=400N×2m=800J,
该滑轮组的机械效率为:
η=×100%=×100%=80%;
(2)∵不计绳重和摩擦,
∴F=(G物+G轮)
即:250N=(400N+G轮)
∴G轮=100N,
(3)∵不计绳重和摩擦,
F′=(G物′+G轮)=(900N+100N)=500N,
W总′=F′S=500N×4m=2000J.
答:(1)滑轮组的机械效率是80%;
(2)不计绳重和摩擦,则动滑轮重为100N;
(3)拉力在这一过程中所做的功是2000J.
试题解析
由图知,承担物重的绳子股数n=2,S=2h,
(1)从题可知,提起货物做的功是有用功,可利用公式W有用=Gh计算有用功,拉力做的功是总功,可利用公式W总=FS计算总功,利用公式η=×100%计算机械效率;
(2)不计绳重和摩擦,知道拉力和物重、n=2,利用F=(G物+G轮)求动滑轮重;
(3)不计绳重和摩擦,知道动滑轮重和另一物重,利用F=(G物+G轮)求拉力,求出拉力移动的距离,利用W=FS求拉力做功.
点评:本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算,用好不计绳重和摩擦时拉力F=(G物+G轮)是本题的关键.
学习好物理的十大方法:理象记忆法:如当车起步和刹车时,人向后、前倾倒的现象,来记忆惯性概念。