用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G,所用拉力F为200N,将重物提升3 m所用的时间为10s不计绳重和摩擦,求:
(1)做的有用功;
(2)动滑轮的重力;
(3)拉力的功率;
(4)滑轮组的机械效率.
答案:
分析:(1)做有关滑轮组的计算题首先要判断承担重物的绳子股数,最后一段是由动滑轮引出来的,所以绳子股数是3.第一问时比较简单的,由于该滑轮组时提升重物的,所以有用功等于重物重力与重物上升高度的乘积W有用=Gh.
(2)题中告诉了我们不计绳重与摩擦,也就是说克服动滑轮重所做的功即为额外功.3段绳子承担物重,每段绳子承受的里即拉力,G动=nF-G物.
(3)拉力所做的功即为总功,所以拉力的功率即为总功率,用W总=FS,再利用即可.
解答:解:(1)做的有用功:W有用=Gh=480N×3m=1440J.
(2)动滑轮的重力:G动=nF-G物=3×200N-480N=120N.
(3)拉力所做的功:W总=FS=nFh=3×200N×3m=1800J;
拉力的功率:P总===180W.
(4)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80%.
答:(1)做的有用功为1440J,(2)动滑轮的重力为120N,(3)拉力的功率180W,(4)滑轮组的机械效率80%.