解题思路:利用图示装置,将重物提升做的功为有用功,拉力F做的功为总功;
将重物拉到斜面顶端拉力移动的距离为斜面长的2倍,斜面长是斜面高的2.5倍,据此求出拉力移动的距离和斜面高的关系;
求出有用功、总功的关系式,知道该装置的机械效率,可求拉力F与G的关系.
(1)由题知,使用的是动滑轮,将重物拉到斜面顶端,拉力移动的距离:
s=2L,
∵L=2.5h,
∴s=5h,
使用该装置做的有用功:
W有用=Gh,
使用该装置做的总功:
W总=Fs=5Fh,
由于滑轮的效率是80%,斜面效率为70%,
故整个装置的机械效率为80%×70%.
∵η=
W有用
W总=[Gh/5Fh]=[G/5F]=80%×70%=56%,
故拉力F=[G/5×56%]=[500kg×9.8N/kg/5×56%]=1750N;
(2)P=Fv=1750N×4m/s=7000W;
答:(1)绳子拉力F为1750N;(2)拉力F做功的功率为7000W.
点评:
本题考点: 动滑轮及其工作特点;功率的计算.
考点点评: 本题考查了使用简单机械时有用功、总功、机械效率的计算方法,能确定拉力移动的距离和斜面高的关系是本题的关键.