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13.利用如图所示的滑轮组,在4s内将重为200N的物体沿竖直方向匀速提升了2m,所用拉力为125N,不计绳重和摩擦.求:
(1)动滑轮的重力多大?
(2)拉力的功率多大?
(3)滑轮组的机械效率是多少?

分析 (1)首先确定滑轮组绳子的有效股数,然后根据F=$\frac{1}{n}$(G+G)计算动滑轮重力;
(2)根据s=nh求出绳端移动的距离,利用W=Fs求拉力做的功;再根据P=$\frac{W}{t}$计算拉力F的功率;
(3)利用W=Gh求出克服物体重力做的有用功,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率.

解答 解:
(1)由图可知,通过动滑轮绳子的段数n=2,
不计摩擦和绳重,由F=$\frac{1}{n}$(G+G)可得,动滑轮重力:
G=2F-G=2×125N-200N=50N;
(2)拉力端移动的距离:s=2h=2×2m=4m,
拉力做的功:W=Fs=125N×4m=500J,
拉力的功率为:P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{500J}{4s}$=125W;
(3)克服物体重力做的有用功:W=Gh=200N×2m=400J,
滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%.
答:(1)动滑轮的重力为50N;
(2)拉力的功率为125W;
(3)滑轮组的机械效率是80%.

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率和械效率的计算,关键是绳子有效股数的判断和公式的灵活运用.

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④如图所示,将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中,则此时弹簧测力计的示数F2=2.2N.
⑤根据实验数据,可以分别计算出大小合金工艺品的密度,则可以判断出大(选填“大”或“小”)工艺品是空心的,且这种合金的密度ρ  合金=3.75×103kg/cm3

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