如图所示,小明用300N的拉力,在30s内将重960N的物体匀速举高2m(绳重及摩擦不计).求:

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  • 解题思路:(1)知道物重和提升的高度,利用W=Gh求使用滑轮组做的有用功;(2)由图知,承担物重的绳子股数n=4,则拉力端移动的距离s=4h,知道拉力,利用W=Fs求拉力做的总功;(3)求出了有用功、做功,利用η=W有用W总×100%求滑轮组的机械效率;(4)求出了拉力做的总功、时间,利用P=Wt求小强拉绳的功率,(5)由题知,绳重及摩擦不计,则拉力F=14(G+G轮),据此求动滑轮的总重.

    (1)使用滑轮组做的有用功:

    W有用=Gh=960N×2m=1920J;

    (2)由图知,n=4,则拉力端移动的距离s=4h=4×2m=8m,

    拉力做的总功:

    W=Fs=300N×8m=2400J;

    (3)滑轮组的机械效率:

    η=

    W有用

    W总×100%=[1920J/2400J]×100%=80%;

    (4)小强拉绳的功率:

    P=

    W总

    t=[2400J/30s]=80W;

    (5)∵绳重及摩擦不计,n=4,

    ∴拉力F=[1/4](G+G),则:

    G=4F-G=4×300N-960N=240N.

    答:(1)有用功为1920J;

    (2)总功为2400J;

    (3)滑轮组的机械效率为80%;

    (4)小强拉绳的功率为80W;

    (5)动滑轮总重为240N.

    点评:

    本题考点: 机械效率的计算;功的计算;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算,本题关键有二:一是确定使用滑轮组承担物重的绳子股数n的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是绳重及摩擦不计时公式F=14(G+G轮)的利用.