如图所示,用一个动滑轮来提起重96N的物体(绳重与摩擦不计),所用的拉力为60N,则动滑轮的机械效率为_,若用此动滑轮提起重200N的物体拉绳子的速度为_m/s时,则拉力的功率为22.4W.这

问题描述:

如图所示,用一个动滑轮来提起重96N的物体(绳重与摩擦不计),所用的拉力为60N,则动滑轮的机械效率为______,若用此动滑轮提起重200N的物体拉绳子的速度为______m/s时,则拉力的功率为22.4W.这时的机械效率为______.

(1)根据题意可知,有用功W有用=Gh,拉力做的总功为W=Fs,对于动滑轮来说有:s=2h
∵η=

W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
nF

∴机械效率η=
G
nF
×100%=
96N
2×60N
×100%=80%;
(2)“绳重与摩擦不计”表示只考虑动滑轮的重,则F=
1
2
(G+G),
∴G=2F-G=2×60N-96N=24N;
若用此动滑轮提起重200N的物体时,则绳子末端的拉力:F′=
1
2
(G′+G)=
1
2
(200N+24N)=112N;
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv
∴拉绳子的速度:v=
P′
F′
=
22.4W
112N
=0.2m/s;
∴此时机械效率η′=
G′
nF′
×100%=
200N
2×112N
×100%≈89.3%.
故答案为:80%;0.2;89.3%.