如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子末端10s、使绳端向下移动了2m、重物匀速上升了

如图所示(滑轮组的绕绳未画出),人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子末端10s、使绳端向下移动了2m、重物匀速上升了1m,已知滑轮组的机械效率为70%.(常数g取10N/kg)
(1)人的拉力做了多少功?功率是多大?
(2)在上述过程中,对物体做了多少有用功?物重多少牛顿?
(3)按题意补充画出滑轮组的绕绳(人手已经拉紧绕绳的末端);
(4)若提同样的重物,写出一点提高机械效率的建议.
zhangqianzhang 1年前 已收到1个回答 举报

ldwmax 幼苗

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解题思路:(1)已知F=600N,s=2m;可利用W总=Fs求得拉力所做的功,利用P=Wt求得功率;(2)已知效率,则根据公式η=W有用W总求出有用功;然后可求得物重;(3)根据s=nh得到:动滑轮上绳子段数n;结合滑轮组使用时“奇动偶定”的特点,设计一个符合要求的滑轮组的绳子绕法;(4)实验中影响滑轮组机械效率的因素有:物重和动滑轮的重、绳重与摩擦,当其他因素相同时动滑轮越重,机械效率越小;其他因素相同时物体越重,机械效率越大;其他因素相同时绳重及摩擦越小,机械效率越大.

(1)拉力所做的功:
W=Fs=600N×2m=1200J;
拉力的功率:
P=
W总
t=[1200J/10s]=120W;
(2)由η=
W有用
W总得:
W有用=ηW=70%×120J=84J;
由W有用=Gh可得:
G=[W/h]=[84J/1m]=84N;
(3)∵s=nh;
∴n=[s/h]=[2m/1m]=2;
根据n=2,即动滑轮上绳子段数是2股;则绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如图:
(4)在不改变物重的情况下,可以在滑轮组上加润滑油,加润滑油后也是提升同样的重物,也就是说对重物做的功是不变的,即有用功是不变的.但加了润滑油,人用的力肯定就能比较小了,从而提高机械效率.
答:(1)人的拉力做了1200J的功;功率是120W;
(2)在上述过程中,对物体做了84J有用功;物重84牛顿;
(3)见下图:

(4)若提同样的重物,可以在滑轮组上加润滑油,提高机械效率.

点评:
本题考点: 功的计算;滑轮组的设计与组装;有用功和额外功;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.

1年前

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