解题思路:(1)对水做的功为有用功,利用W=G水h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水+G轮+G桶)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
总
×100%求该装置的机械效率.
(1)拉力F做的有用功:
W有用=G水h=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水+G轮+G桶)=[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总=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.