如图所示,用滑轮组提升重为630N的物体,绳子*端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重.求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力做功的功率;(3)在不超过绳子能承受的最大拉力的情况下,用此滑轮组提起较重的物体,滑轮组的机械效率是否变化?为什么?

问题描述:

如图所示,用滑轮组提升重为630N的物体,绳子*端拉力F为300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不计摩擦和绳重.求:

(1)滑轮组的机械效率;
(2)拉力做功的功率;
(3)在不超过绳子能承受的最大拉力的情况下,用此滑轮组提起较重的物体,滑轮组的机械效率是否变化?为什么?

(1)η=

W
W
Gh
Fs
Gh
F•nh
G
nF
630N
3×300N
=70%.
答:滑轮组的机械效率为70%.
(2)υF=3υ=3×0.2m/s=0.6m/s,
P=Fυ=300N×0.6m/s=180W.
答:拉力做功的功率为180W.
(3)变大.因为η=
G
G+G
,动滑轮重不变,额外功不变,物体越重有用功越多,因此机械效率变大.
答案解析:(1)已知拉力和重力还有绳子段数,根据η=
W
W
Gh
Fs
可求.
(2)已知重物的速度,拉力速度是其3倍,根据P=FV可求.
(3)根据公式η=
G
G+G
可知,机械效率与动滑轮重和物体重有关.
考试点:滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
知识点:本题考查机械效率的计算,拉力功率的计算,还有影响机械效率的因素.