解题思路:解答本题关键是要了解(1)在不计绳重和摩擦的情况下,若有n段绳子在拉重物,则F=[1/n](G动+G物).
(2)有n段绳子在拉重物,则S=nh.
(3)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,又是站在地上往下拉,故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物.
(4)工人做的功为总功,重物被拉升的为有用功.
(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,又是站在地上往下拉,故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物,故S=2h=8m.再由W=FS求出工人做的功,最后由P=
W
t求出功率.
(2)工人做的功为总功,重物被拉升为有用功.即W总=FS,W有用=Gh,再由η=
W有用
W总求出机械效率,
(3)先由拉400N重物用的拉力为250N,根据F=[1/n](G动+G物)算出动滑轮重.再根据此公式算出拉800N重物需多大拉力.
故本题的解答过程为:
(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,又是站在地上往下拉,故可得知此滑轮组应有2段绳子在拉重物
工人做功W=FS=250N×2×4m=2000J
则P=
W
t=
2000J
10s=200W
(2)W有用=Gh=400N×4m=1600J
η=
W有用
W总=
1600J
2000J=80%
(3)不计绳重及摩擦,故有F=[1/2](G动+G物)
拉400N重物用的拉力为250N,则动滑轮重G动=2F-G物=2×250N-400N=100N
则拉800N重物时,拉力F=[1/2](G动+G′物)=[1/2]×(100N+800N)=450N
答:(1)工人做功的功率为200W;(2)机械效率为80%;(3)拉800N重物需用力450N.
点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 本题是比较综合性的滑轮组试题,有不少隐藏条件需要在题目中去挖掘,对学生的要求较高.