如图所示,用滑轮组提起重630N的物体.绳子*端拉力F为300N,重物在5s时间内匀速上升了1m,不计摩擦和绳重.求:(1)滑轮组对重物所做的有用功;(2)拉力做功的功率;(3)滑轮组的机械效率;(4)若在不超过绳子能承受的最大拉力的情况下,用此滑轮组提起重为730N的物体时,此滑轮组的机械效率又是多少?

问题描述:

如图所示,用滑轮组提起重630N的物体.绳子*端拉力F为300N,重物在5s时间内匀速上升了1m,不计摩擦和绳重.求:

(1)滑轮组对重物所做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若在不超过绳子能承受的最大拉力的情况下,用此滑轮组提起重为730N的物体时,此滑轮组的机械效率又是多少?

(1)W有用功=Gh=630N×1m=630J;
(2)拉力做的功W总功=FS=300N×3m=900J;
所以拉力做功的功率p=

W总功
t
900J
5S
=180w;
(3)η=
W有用功
W总功
630J
900J
=70%

(4)w额外=W总功-W有用功=900J-630J=270J;
所以,G动滑轮=270N;
所以,滑轮组提起重为730N的物体时,拉力F2=
730N+270N
3
1000N
3

所以,η2
W有用功2
W总功2
730N×h
1000N
3
×3h
=73%

答:(1)滑轮组对重物所做的有用功是630J;(2)拉力做功的功率是180w;
(3)滑轮组的机械效率70%;(4)此滑轮组的机械效率是73%.
答案解析:由图示可知重物由三股绳子承担,故重物升高1m,拉力移动3m;利用功的公式和机械效率的计算公式计算功和机械效率.
考试点:功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.

知识点:影响滑轮组机械效率的主要因素是:(1)被提升重物的重,(2)动滑轮的重,(3)各种摩擦;
不影响滑轮组机械效率的因素是定滑轮的重.