(2012•惠山区二模)如图所示,拉力F=80N,物体重 G=120N,若5秒

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  • 解题思路:由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2,则s=2h;

    (1)知道物体重,求出物体上升的高度,利用功的公式W=Gh计算有用功;

    (2)知道拉力和拉力端移动的距离,利用功的公式W=Fs求拉力做功,再利用功率公式求拉力做功的功率;

    (3)首先根据公式W=W-W有用求出拉力做的额外功;再求出物重增加为200N时的有用功和总功,根据公式η=

    W

    有用

    W

    求出机械效率.

    已知:拉力F=80N,物体重G=120N,时间t=5s,绳子自由端移动的距离为s=4m,第二次物重G′=200N

    求:(1)拉力所做的有用功W有用=?;(2)拉力做功的总功率P=?;(3)滑轮组的机械效率η=?

    (1)由图知,n=2,则s=4m=2h,

    ∴物体上升的高度:

    h=[1/2]s=[1/2]×4m=2m,

    拉力所做的有用功:

    W有用=Gh=120N×2m=240J;

    (2)拉力做的总功:

    W=Fs=80N×4m=320J,

    拉力做功的总功率:

    P=

    W总

    t=[320J/5s]=64W;

    (3)使用滑轮组做的额外功:

    W=W-W有用=320J-240J=80J,

    物重增加为200N时的有用功:

    W有用′=G′h=200N×2m=400J,

    此时拉力做的总功:

    W′=W有用′+W=400J+80J=480J,

    滑轮组的机械效率:

    η=

    W有用′

    W总′×100%=[400J/480J]×100%≈83.3%.

    答:(1)拉力所做的有用功为240J;

    (2)拉力做功的总功率为64W;

    (3)滑轮组的机械效率为83.3%.

    点评:

    本题考点: 有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率、功率的计算,要求灵活运用所学的公式及其变形公式.