建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为300N,时间为20s.不计摩擦和

2个回答

  • 解题思路:由图示可知,滑轮组绳子的有效股数n=2;

    (1)由功的公式W=Fs可以求出有用功.

    (2)已知功与做功时间,由功率公式可以求出功率.

    (3)求出总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.

    (4)根据滑轮组拉力公式F=

    G

    物体

    +

    G

    动滑轮

    n

    的变形公式求出动滑轮的重力,然后由求出拉力大小.

    已知:G=500N,F=300N,h=6m,t=20s.

    求:(1)工人做的有用功;

    (2)工人做功的功率;

    (3)此过程中该装置的机械效率;

    (4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物,需要用多大的拉力

    由图示可知,滑轮组绳子的有效股数n=2;

    (1)工人做的有用功:

    W=Gh=500N×6m=3000J;

    (2)工人做的总功:

    W=Fs=Fnh=300N×2×6m=3600J;

    工人做功的功率:

    P=

    W总

    t=[3600J/20s]=180W;

    (3)此过程中,该装置的机械效率:

    η=

    W有

    W总×100%=[3000J/3600J]×100%≈83.33%;

    (4)∵绳子的拉力F=

    G物体+G动滑轮

    n,

    ∴G动滑轮=nF-G物体=2×300N-500N=100N,

    绳子拉力:

    F′=

    G物体′+G动滑轮

    n=[400N+100N/2]=250N;

    答:(1)工人做的有用功是3000J;

    (2)工人做功的功率180W;

    (3)此过程中该装置的机械效率83.33%;

    (4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物,需要用250N的拉力.

    点评:

    本题考点: 有用功和额外功;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了功、功率、机械效率的计算,关键是公式的灵活运用和有用功、总功、机械效率的理解与掌握.