用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体,在绳子自由端移动6m的过程中,拉力F做的功为150J,所用时间为...
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用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体,在绳子自由端移动6m的过程中,拉力F做的功为150J,所用时间为5s.求:
(1)拉力F做功的功率.
(2)滑轮组的机械效率.
(3)若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,则动滑轮的重力多大?
【回答】
【考点】功率的计算;滑轮(组)的机械效率.
【分析】(1)已知拉力做的功和所用时间,利用公式P=得到拉力的功率.
(3)由图知,承担物重的绳子有3段,已知绳子拉下的长度,可以得到物体上升的高度;已知物重和上升高度,可以得到有用功;已知有用功和总功,利用机械效率计算公式得到滑轮组的机械效率;
(3)已知克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,可求出克服动滑轮重力做的功,利用滑轮组特点得到动滑轮的重力.
【解答】解:
(1)拉力F做的功为W=150J,
则拉力F做功的功率:
P===30W;
(2)由图可知n=3,
则物体上升的高度为:h===2m,
做的有用功为:W有用=Gh=60N×2m=120J,
滑轮组的机械效率为:
η=×100%=×100%=80%;
(3)克服动滑轮重力做的功:
W动=(1﹣80%﹣2%)×W总=18%×150J=27J,
由W动=G动h可得,动滑轮的重力:
G动===13.5N.
答:(1)拉力的功率是30W;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)动滑轮的重力为13.5N.
知识点:机械效率
题型:计算题
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