解题思路:(1)知道物体的重力和物体升高的高度,可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功.
(2)从图可知,有三段绳子吊着物体,知道物体上升的高度,从而可以计算出绳子自由端移动的距离;知道拉力的大小,可利用公式W=FS计算出拉力做的总功;又知道做功的时间,可利用公式P=
W
总
t
计算出拉力的功率.
(3)可利用公式η=
W
有用
W
总
计算出滑轮组的机械效率.
(1)∵G=500N,h=4m,
∴克服重力做的有用功为:W有用=Gh=500N×4m=2000J.
(2)从图可知,有三段绳子吊着物体,
而h=4m,
∴绳子自由端移动的距离为:S=3h=3×4m=12m;
∵F=200N,
∴拉力做的总功为:W总=FS=200N×12m=2400J;
又∵t=20s,
∴拉力的功率为;P=
W总
t=[2400J/20s]=120W.
(3)滑轮组的机械效率为:η=
W有用
W总=[2000J/2400J]≈83.3%.
答:(1)有用功为2000J.
(2)工人师傅做的总功为2400J,功率为120W.
(3)滑轮组的机械效率为83.3%.
点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功的计算;有用功和额外功.
考点点评: 本题考查了学生对总功、有用功、滑轮组机械效率和功率的计算公式理解和应用,关键是吊着物体绳子的段数,已知量都知道直接代入即可.