解题思路:(1)已知物体上升的高度和所用的时间,可以得到物体上升的速度;已知承担物重的绳子是股数和物体上升的速度,可以得到绳子自由端上升的速度;
(2)已知物重和上升的高度,可以得到有用功;已知有用功和拉力做的功(总功),利用机械效率公式得到滑轮组的机械效率;
(3)已知有用功和总功,可以得到额外功;已知额外功和物体上升的高度,可以得到动滑轮重.
(1)物体上升的速度为v物=[h/t]=[2m/5s]=0.4m/s
所以绳子自由端上升的速度为v绳=3v物=3×0.4m/s=1.2m/s;
(2)有用功为W有用=Gh=60N×2m=120J
滑轮组的机械效率为η=
W有用
W总=[120J/150J]=80%;
(3)额外功为W额=W总-W有用=150J-120J=30J
动滑轮重G0=
W额
h=[30J/2m]=15N.
答:
(1)绳子自由端上升的速度为1.2m/s;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)动滑轮重15N.
点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算.
考点点评: 在解决滑轮组问题时,首先要明确两个问题:有几股绳子承担物重,使用滑轮组要完成什么样的任务.