工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m.所用拉力为250N

4个回答

  • 解题思路:(1)由滑轮组装置可知承担物重的绳子股数n=2,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=2h,知道物重G和升高的高度h求出有用功;知道拉力大小和拉力端移动的距离,求出总功W=Fs,根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率;

    (2)求出了有用功、总功,由W=W有用+W计算出额外功,不计滑轮的摩擦和绳重,使用滑轮组做的额外功就是提升动滑轮做的功W=Gh,可以求出动滑轮重;

    当提升重900N的物体时,不计滑轮的摩擦和绳重,F=[1/2](G+G),求出拉力F,再利用功的公式W=Fs求拉力在这一过程中所做的功.

    (1)由图可知,n=2,

    ∵h=2m,

    ∴s=2h=2×2m=4m;

    当提升G=400N的重物时,

    W=Gh=400N×2m=800J;

    W=Fs=250N×4m=1000J,

    滑轮组的机械效率:

    η=

    W有

    W总×100%=[800J/1000J]×100%=80%.

    (2)∵W=W有用+W

    ∴W=W-W有用=1000J-800J=200J,

    ∵不计滑轮的摩擦和绳重,W=Gh,

    ∴Gh=200J,即:G×2m=200J,

    ∴G=100N;

    当提升重900N的物体时,

    W′=G′h=900N×2m=1800J;

    不计滑轮的摩擦和绳重,

    F′=[1/2](G+G′)=[1/2](100N+900N)=500N,

    W′=F′s=500N×4m=2000J,

    答:(1)滑轮组的机械效率是80%;

    (2)拉力在这一过程中所做的功为2000J.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功的计算.

    考点点评: 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,不计滑轮的摩擦和绳重,利用好“使用滑轮组做的额外功W额=G轮h,拉力F=[1/2](G轮+G物)”是本题的关键.