如图所示,用滑轮和桶组成的装置来提水,已知动滑轮重4N,桶重6N,桶中水重50N,现将这桶水在4s内匀速提升5m,不计绳

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  • 解题思路:(1)对水做的功为有用功,利用W=Gh求拉力F做的有用功;

    (2)由图知,使用的是动滑轮,则承担物重的绳子股数n=2,不计绳重和摩擦,利用F=[1/2](G+G+G)求拉力大小,而s=2h,利用W=Fs求总功,再利用P=[W/t]求拉力F做功的功率;

    (3)利用η=

    W

    有用

    W

    ×100%求该装置的机械效率.

    (1)拉力F做的有用功:

    W有用=Gh=50N×5m=250J;

    (2)由图知,使用的是动滑轮,n=2,不计绳重和摩擦,

    拉力F=[1/2](G+G+G)=[1/2](50N+4N+6N)=30N,

    拉力端移动的距离:

    s=2h=2×5m=10m,

    拉力做的总功:

    W=Fs=30N×10m=300J;

    拉力F做功的功率:

    P=

    W总

    t=[300J/4s]=75W;

    (3)该装置的机械效率:

    η=

    W有用

    W总×100%=[250J/300J]×100%≈83.3%.

    答:(1)拉力F做的有用功为250J;

    (2)拉力F做功的功率为75W;

    (3)该装置的机械效率为83.3%.

    点评:

    本题考点: 机械效率的计算;功的计算;功率的计算.

    考点点评: 本题考查了使用动滑轮有用功、总功、功率、机械效率的计算,分析题意利用F=[1/2](G水+G轮+G桶)求出拉力大小是本题的关键.

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