(2013•钦州)如图所示,小红在10s内用250N拉力过滑轮组将重物匀速提升6m,已知动滑轮的重量为50N,忽略一切摩

(2013•钦州)如图所示,小红在10s内用250N拉力过滑轮组将重物匀速提升6m,已知动滑轮的重量为50N,忽略一切摩擦和绳子的重量,那么
(1)小红在该过程中做功的功率是多大?
(2)此时滑轮组的机械效率是多少?
(3)若以该滑轮组匀速提升质量为m的重物,请推导出.滑轮组的机械效率η与m的关系表达式.
啤酒父 1年前 已收到1个回答 举报

xujingtong 幼苗

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解题思路:(1)由图知,承担物重的绳子股数n=2,则绳拉重物时s=2h,知道拉力,利用W=Fs求小红拉力做功,再利用P=[W/t]求小红在该过程做功的功率;
(2)忽略一切摩擦和绳子的重量,小红通过动滑轮将重物匀速拉起的拉力F=[1/2](G+G),据此求重物的重力,再利用η=
W有用
W
×100%=[Gh/Fs]×100%求滑轮组的机械效率;
(3)设匀速提升质量为m的重物高度为h,则滑轮组机械效率η=
W有用
W
×100%=[Gh(G+G)h×100%据此推导出关系式滑轮组的机械效率η与m的关系表达式.

(1)由图知,n=2,绳拉重物时,移动的距离s=2h=2×6m=12m,
小红拉重物时做的功:
W=Fs=250N×12m=3000J,
小红在该过程做功的功率:
P=[W/t]=[3000J/10s]=300W;
(2)小红通过动滑轮将重物匀速拉起,拉力F=[1/2](G+G),
则重物的重力:
G=2F-G=2×250N-50N=450N,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[450N×6m/250N×12m]×100%=90%;
(3)若匀速提升质量为m的重物高度为h,则滑轮组机械效率:
η=
W有用
W总×100%=[Gh
(G+G动)h×100%=
mgh
(mg+50N)h×100%=
mg/mg+50N]×100%.
答:(1)小红在该过程中做功的功率是300W;
(2)此时滑轮组的机械效率是90%;
(3)滑轮组的机械效率η与m的关系表达式为η=[mg/mg+50N]×100%.

点评:
本题考点: 功率的计算;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题考查了功、功率和机械效率的计算,要求灵活运用相关公式,在绳重及摩擦不计时,灵活运用公式F=1/n](G物+G轮)是本题的关键.

1年前

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