如图所示的装置是用实验室中的滑轮组成的滑轮组. (1)若用3N的拉力可使重6N的物体匀速上升,求滑轮组的机械效率. (2)如果动滑轮重是2N,除动滑轮外,摩擦和绳重等产生的额外功始
问题描述:
如图所示的装置是用实验室中的滑轮组成的滑轮组.
(1)若用3N的拉力可使重6N的物体匀速上升,求滑轮组的机械效率.
(2)如果动滑轮重是2N,除动滑轮外,摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%,要使该滑轮组的效率η满足50%≤η≤80%,求所吊物体重力的范围.
答
(1)滑轮组的机械效率:
η=
×100%=W有用 W总
×100%=Gh Fs
×100%=Gh Fnh
×100%=G 3F
×100%≈66.7%;6N 3×3N
(2)设动滑轮重为G动,
当机械效率为50%时,摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%,
所以有用功W有用=Gh=50%W总,
克服动滑轮重做的额外功:W额=G动h=40%W总,
解得G=2.5N;
当机械效率为80%时,摩擦和绳重等产生的额外功始终是总功的10%,
所以有用功W有用=Gh=80%W总,
克服动滑轮重做的额外功:W额=G动h=10%W总,
解得G=16N;
所吊物体重力的范围2.5 N≤G≤16 N.
答:(1)滑轮组的机械效率为66.7%;
(2)所吊物体重力的范围是2.5 N≤G≤16 N.