解题思路:由图可知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.
(1)不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,知道物重和拉力大小,根据F=[1/3](G物+G动)求拉力,利用W总=Fs求出总功,再利用功率公式求拉力做功功率;
(2)利用s=3h求出物体升高的高度,知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功;根据η=
W
有用
W
总
求出机械效率;
(3)同(2),利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功;根据η=
W
有用
W
总
求出机械效率.
(1)∵不计绳重和摩擦,
∴拉力F=[1/3](G物+G轮)=[1/3]×(220N+20N)=80N,
拉力移动的距离s=6m,
使用滑轮组做的总功:
W总=Fs=80N×6m=480J,
P=
W总
t=[480J/5s]=96W;
(2)根据s=nh得:h=[s/n]=[6m/3]=2m,
则使用滑轮组做的有用功:
W有用=Gh=220N×2m=440J;
∴机械效率η=
W有用
W总×100%=[440J/480J]×100%=91.7%.
(3)若用此滑轮组提升500N的泥桶时,η′=
W有用′
W总′×100%=
G′h
F′s×100%=[500N
1/3×(500N+20N)×3]×100%≈96.2%.
答:(1)拉力的功率为96W;
(2)滑轮组的机械效率是91.7%.
(3)若用此滑轮组提升500N的泥桶,滑轮组的机械效率为96.2%.
点评:
本题考点: 功率的计算;滑轮(组)的机械效率.
考点点评: 本题主要考查了学生对有用功、总功、功率和机械效率的计算,属于基础题目,要求学生应熟练掌握.