解题思路:(1)已知重物和重物匀速上升的高度,利用W有用=Gh可求得人做的有用功.
(2)已知滑轮组的机械效率为80%.利用η=
W
有用
W
总
可求得人做的总功.
(3)根据(1)(2)求得的有用功和总功,利用P=[W/t]可求得人的拉力的功率.
(4)根据“使绳端向上移动了1.6m,重物匀速上升了0.4m,”可确定重物有4段绳子承担,然后即可设计一个符合要求的滑轮组的绳子绕法.
(1)W有用=Gh=400N×0.4m=160J;
(2)∵η=
W有用
W总,
∴W总=
W有用
η=[160J/80%]=200J,
(3)P=
W总
t=[200J/10s]=20W.
(4)由题意“使绳端向上移动了1.6m,重物匀速上升了0.4m,”可知1.6m=n×0.4m,则n=4,绕法如下图所示
答:(1)人做的有用功为160J;
(2)人做的总功为200J;
(3)人的拉力的功率为20W;
(4)按题意画出滑轮组的绕绳如下图所示:
点评:
本题考点: 功的计算;滑轮组的设计与组装;功率的计算.
考点点评: 本题虽然考查滑轮组的机械效率,但注意机械效率公式η=W有用W总,的应用,缠绕滑轮组的绳子时一定结合“奇动偶定”的特点来缠绕.