問題詳情:
用如圖所示的滑輪組勻速提升重力爲60N的物體,在繩子自由端移動6m的過程中,拉力F做的功爲150J,所用時間爲5s.求:
(1)拉力F做功的功率.
(2)滑輪組的機械效率.
(3)若克服摩擦和繩重所做的功爲總功的2%,則動滑輪的重力多大?
【回答】
【考點】功率的計算;滑輪(組)的機械效率.
【分析】(1)已知拉力做的功和所用時間,利用公式P=得到拉力的功率.
(3)由圖知,承擔物重的繩子有3段,已知繩子拉下的長度,可以得到物體上升的高度;已知物重和上升高度,可以得到有用功;已知有用功和總功,利用機械效率計算公式得到滑輪組的機械效率;
(3)已知克服摩擦和繩重所做的功爲總功的2%,可求出克服動滑輪重力做的功,利用滑輪組特點得到動滑輪的重力.
【解答】解:
(1)拉力F做的功爲W=150J,
則拉力F做功的功率:
P===30W;
(2)由圖可知n=3,
則物體上升的高度爲:h===2m,
做的有用功爲:W有用=Gh=60N×2m=120J,
滑輪組的機械效率爲:
η=×100%=×100%=80%;
(3)克服動滑輪重力做的功:
W動=(1﹣80%﹣2%)×W總=18%×150J=27J,
由W動=G動h可得,動滑輪的重力:
G動===13.5N.
答:(1)拉力的功率是30W;
(2)滑輪組的機械效率爲80%;
(3)動滑輪的重力爲13.5N.
知識點:機械效率
題型:計算題