如图所示,用滑轮组匀速提升1200N的重物时,拉力做功的功率为1000W,经过2S,绳子的*端上升的距离是4m,不计绳重和摩擦.求:(1)作用在绳子*端的拉力是多大?(2)动滑轮的重力是多少?(3)若用此滑轮组匀速提起1800N的重物,滑轮组的机械效率是多大?

问题描述:

如图所示,用滑轮组匀速提升1200N的重物时,拉力做功的功率为1000W,经过2S,绳子的*端上升的距离是4m,不计绳重和摩擦.求:

(1)作用在绳子*端的拉力是多大?
(2)动滑轮的重力是多少?
(3)若用此滑轮组匀速提起1800N的重物,滑轮组的机械效率是多大?

(1)由图可知,n=3,s=4m,
拉力做功:
W=Pt=1000W×2s=2000J,
∵W=Fs,
∴F=

W
s
=
2000J
4m
=500N;
(2)∵不计绳重和摩擦,
∴F=
1
3
(G+G
即:500N=
1
3
(G+1200N),
∴动滑轮的重:
G=300N;
(3)当用此滑轮组匀速提起1800N的重物时,
F′=
1
3
(G+G′)=
1
3
(300N+1800N)=700N,
η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
3F
=
1800N
3×700N
≈85.7%.
答:(1)作用在绳子*端的拉力是500N;
(2)动滑轮的重力是300N;
(3)若用此滑轮组匀速提起1800N的重物,滑轮组的机械效率是85.7%.
答案解析:(1)由滑轮组的结构知道,承担物重的绳子股数n=3,s=3h,知道拉力做功功率和做功时间,利用W=Pt求拉力做功,再利用W=Fs求拉力大小;
(2)不计绳重和摩擦,知道拉力和物重的大小,利用F=
1
3
(G+G)求动滑轮的重;
(3)用此滑轮组匀速提起1800N的重物,利用F=
1
3
(G+G)求此时拉力大小,再利用η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
3F
求滑轮组的机械效率.
考试点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
知识点:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率、功率的计算,本题关键:一是利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=
1
n
(G+G)],二是利用好推导公式η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
3F