利用如图装置,用40N的拉力使物体匀速上升不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.则动滑轮重为______N;若绳子能承受的最大拉力为50N,此装置的机械效率最大可提高到______%.
问题描述:
利用如图装置,用40N的拉力使物体匀速上升不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.则动滑轮重为______N;若绳子能承受的最大拉力为50N,此装置的机械效率最大可提高到______%.
答
(1)由η=
=W有用 W总
=Gh Fs
=Gh F×3h
可得,物体的重力:G=3Fη=3×40N×75%=90N;G 3F
不计绳重和摩擦,由F=
(GA+G动)可得,G动=3F-G=3×40N-90N=30N;1 3
(2)由Fmax=
(Gmax+G动)可得,提升的最大物重:Gmax=3×50N-G动=150N-30N=120N;1 3
此时滑轮组的机械效率:η=
×100%=W有用 W总
×100%=
Gmaxh
Fmaxs
×100%=Gmax 3Fmax
×100%=80%.120N 3×50N
故答案为:30;80%.
答案解析:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=3h,
(1)知道拉力大小、s=3h、机械效率的大小,利用η=
=W有用 W总
=Gh Fs
=Gh F×3h
求物体的重力;再利用F=G 3F
(GA+G轮)求动滑轮重;1 3
(2)知道绳能承受的最大拉力,利用F=
(GA+G轮)求能提升的最大物重,再利用η=1 3
=W有用 W总
=Gh Fs
=Gh F×3h
求出此时滑轮组的机械效率.G 3F
考试点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.
知识点:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算,根据题图确定n的大小是本题的突破口,利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=
(G+G动)]是本题的关键.1 n