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(2012?西城区)工人师傅用如图所示的滑轮组,提升重360N的物体A,使物体A以0.1m/s的速度匀速上升.此时滑轮组的机械效率为75%.(不计绳重和轴摩擦)求:
(1)绳子自由端拉力FA的功率.
(2)用此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时,此滑轮组的机械效率.
分析:(1)已知提升的重物和滑轮组的机械效率,可以得到施加的拉力F;已知物体上升的速度,可以得到手拉绳子的速度;已知拉力的大小和手拉绳子的速度,可以求出拉力的功率.
(2)在不计绳重和摩擦时,已知拉力和第一次的重力,可以得到动滑轮的重力;已知动滑轮重和第二次的物重,可以得到第二次的机械效率.
解答:解:
(1)因为η=
W有用
W
=
G
nF

所以F=
G
=
360N
3×75%
=160N
手拉绳子的速度为v=3×0.1m/s=0.3m/s
拉力的功率为P=Fv=160N×0.3m/s=48W
(2)在使用滑轮组时,如果不考虑绳重和摩擦
第一次施加的拉力F1=
1
3
(G1+G0
即160N=
1
3
(360N+G0
解得G0=120N
当提起G2=480N的物体时,动滑轮重保持不变
所以第二次的机械效率为
η2=
G2
G2+G0
=
480N
480N+120N
×100%=80%
答:
(1)绳子自由端拉力的功率为48W;
(2)此滑轮组提升重480N的物体B匀速上升时,此滑轮组的机械效率为80%.
点评:此题属于易错题.出错的原因是误认为前后两次机械效率相同.在不计绳重和摩擦,动滑轮重一定时,物重增大,机械效率随之增大.
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