解题思路:(1)根据公式η=
W
有用
W
总
=[Gh/Fs]=[Gh/Fnh]=[G/nF]求出滑轮组的机械效率;
(2)根据公式F=[1/2](G+G动)的变形公式求出动滑轮的重力,然后由求出第二次的拉力大小,根据公式W=Fs求出第二次的总功,再根据公式P=[W/t]求出拉力功率.
已知:物体重力G=320N,绳子自由端的拉力F=200N,提的重物改为G′=420N,重物提升高度h=2m,时间t=5s,绳子股数n=2
求:(1)滑轮组的机械效率η=?;(2)拉力的功率P=?
(1)滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[Gh/2Fh]×100%=[G/2F]×100%=[320N/2×200N]×100%=80%;
(2)∵不计摩擦和绳重,F=[1/2](G+G动)
∴动滑轮重:
G动=2F-G=2×200N-320N=80N,
提升420N重物时的拉力:
F′=[1/2](G′+G动)=[1/2]×(420N+80N)=250N,
绳子移动距离:
s=2h=2×2m=4m,
工人做的总功:
W总′=F′s=250N×4m=1000J.
拉力的功率:
P=
W总′
t=[1000J/5s]=200W.
答:(1)该滑轮组的机械效率为80%;
(2)绳端拉力的功率为200W.
点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 本题考查了学生对机械效率变形公式、滑轮组s=nh的理解和运用,理解拉力公式F=[1/2](G+G动)是本题的关键.