解题思路:(1)提升工人和保洁器材做的功为有用功,利用重力公式求工人和保洁器材总重,再利用W=Gh求出有用功;
(2)将吊篮、工人、保洁器材和动滑轮看作一个整体,那么将装置提升的过程中,三段绳子都承担了张力,由此可算出整个装置(包括工人、保洁器材等)的重力,克服装置重力所做的功就是总功;已知对应的时间为1min,利用功率公式易求得结果.
(2)求出了有用功、总功,再利用效率公式求滑轮组的机械效率.
(1)W有=Gh=(60kg+20kg)×10N/kg×10m=8000J.
(2)将整个装置看作一个整体,那么三段绳子都受力,已知拉力为300N,则整个装置的总重为:F=3×300N=900N;
拉力F做的功即为总功:W总=Fs=300N×30m=9000J;
拉力做功功率:P=[W/t]=[9000J/60s]=150W.
(3)滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总=[8000J/9000J]≈88.9%.
答:(1)此过程中的有用功为8000J;
(2)拉力F做功的功率为150W;
(3)滑轮组的机械效率为88.9%.
点评:
本题考点: 功的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 本题的关键是承担物重的绳子股数的确定,因为人站在吊篮上,从定滑轮上引出的绳子也承担物重,这是本题的易错点.