分析 由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=2,则拉力F移动的距离s=2h,
(1)克服物体的重力所做的功是有用功,利用W=Gh计算;
(2)拉力F与拉力移动距离的乘积为总功;
(3)总功与时间的比值等于功率;
(4)有用功与总功的比值是机械效率.
解答 解:已知物重,G=2000N,上升的高度,h=8m,用时,t=20s,拉力,F=1200N,
(1)拉力F所做的有用功:
W有=Gh=2000N×8m=1.6×104J.
(2)拉力F移动的距离:
s=2h=2×8m=16m.
拉力F所做的总功:
W总=Fs=1200N×16m=1.92×104J;
(3)拉力F做功的功率:
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1.92×1{0}^{4}J}{20s}$=960W.
(3)滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%
=$\frac{1.6×1{0}^{4}J}{1.92×1{0}^{4}J}$×100%≈83.3%.
答:(1)力F所做的有用功是1.6×104J;
(2)拉力F做的功和功率分别是1.92×104J;
(3)拉力F的功率是960W;
(3)滑轮组的机械效率是83.3%.
点评 本题考查的知识点多,用到的公式多,难点是求拉力所做的总功.由滑轮组的特点知道:绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系是s=2h,据此求出拉力方向上移动的距离,这是本题的突破口.
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