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总=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总=W有用+W额计算出额外功,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额=G轮h,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轮+G物),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有=Gh=400N×2m=800J;
W总=Fs=250N×4m=1000J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总×100%=[800J/1000J]×100%=80%.
(2)∵W总=W有用+W额,
∴W额=W总-W有用=1000J-800J=200J,
∵不计滑轮的摩擦和绳重,W额=G轮h,
∴G轮h=200J,即:G轮×2m=200J,
∴G轮=100N;
当提升重900N的物体时,
W有′=G′h=900N×2m=1800J;
不计滑轮的摩擦和绳重,
F′=[1/2](G轮+G′)=[1/2](100N+900N)=500N,
W总′=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.