解题思路:(1)已知动滑轮上绳子的段数和拉力的大小,可知,拉力F等于物体和动滑轮重力之和的13;还知道机械效率,根据公式η=W有用W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动),二式联立,可求物体和动滑轮的重力;根据公式P=FV可求拉力的功率;(2)已知动滑轮上绳子的段数和所能承受的最大拉力以及动滑轮的重力,可求提升的物体的重力;根据公式η=W有用W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动)可求机械效率的大小;(3)在忽略绳重和摩擦的情况下,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.
(1)拉力F=[1/3](G+G动);所以(G+G动)=3F=3×60N=180N;
η=
W有用
W总×100%=[Gh
(G+G动)h×100%=
G
(G+G动)×100%=80%;
所以物体的重力G=180N×80%=144N;
动滑轮的重力G动=180N-144N=36N;
拉力的功率P=FV=60N×3×0.2m/s=36W;
(2)最大拉力F大=
G大+G动/3];所以G大=3F大-G动=3×75N-36N=189N;
此时机械效率η大=
G大
G大+G动×100%=[189N/189N+36N]×100%=84%;
(3)通过比较两次机械效率的大小可以看出:提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.
答:(1)物体的重力为144N,动滑轮重力为36N;拉力的功率是36W;
(2)若绳最大能承受的拉力为75N,最多可提升189N的物体,此时滑轮组的机械效率是84%.
点评:
本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 本题考查动滑轮、物体的重力、功率、机械效率的计算,关键是公式及其必须的灵活运用.