如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,求:(1)拉力的功率;(2)滑轮组的机械效率.

问题描述:

如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重.若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m,求:

(1)拉力的功率;
(2)滑轮组的机械效率.

(1)∵不计绳重和摩擦,
∴拉力F=

1
3
(G+G)=
1
3
×(220N+20N)=80N,
拉力移动的距离s=6m,
使用滑轮组做的总功:
W=Fs=80N×6m=480J,
P=
W
t
=
480J
5s
=96W;
(2)根据s=nh得:h=
s
n
=
6m
3
=2m,
则使用滑轮组做的有用功:
W有用=Gh=220N×2m=440J;
∴机械效率η=
W有用
W
×100%=
440J
480J
×100%=91.7%.
答:(1)拉力的功率为96W;
(2)滑轮组的机械效率是91.7%.
答案解析:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.
(1)不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,知道物重和拉力大小,根据F=
1
3
(G+G)求拉力,利用W=Fs求出总功,再利用功率公式求拉力做功功率;
(2)利用s=3h求出物体升高的高度,知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功;根据η=
W有用
W
求出机械效率.
考试点:功率的计算;机械效率的计算.
知识点:本题主要考查了学生对有用功、总功、功率和机械效率的计算,属于基础题目,要求学生应熟练掌握.