如图所示的是某起重机的滑轮组,用该滑轮组提起重800N的物体,绳子自由端力F为300N,重物在20s内匀速升高了4m.求:
(1)拉力所做的功及其功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)要想提高滑轮组的机械效率可采取什么措施?(写出一种)
答:______.
解:
(1)由题知,n=3,
拉力移动的距离:s=3h=3×4m=12m,
拉力做功:W总=Fs=300N×12m=3600J.
拉力做功功率:
P===180W;
(2)使用动滑轮做的有用功:
W有=Gh=800N×4m=3200J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%≈88.9%;
(3)增加提升重物重力,可以提高有用功,这样有用功在总功中所占的比值增大,即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率.
答:(1)拉力做的功为3600J,拉力的功率为180W;
(2)滑轮组的机械效率为88.9%;
(3)增加提升重物重力.
题中使用的是滑轮组,n=3,s=3h.
(1)利用s=3h求出拉力移动的距离,知道拉力大小,利用功的公式求拉力做功;又知道运动时间,利用功率公式求拉力的功率;
(2)利用W有=Gh求有用功,利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率;
(3)要提高滑轮组的机械效率可以,有用功一定时,减少额外功;额外功一定时,增大有用功.
点评:本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用,涉及到提高机械效率的措施,知识点多、综合性强,属于难题.
技巧学习——物理杠杆:反证法,对一些命题举出反例给予否定。对于“一定”“肯定”等字眼特别有效。