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工人用如图所示的滑轮组提升重物,在l0s内将240N的物体匀速提升2m.已知工人的拉力为l00N(不计绳重与摩擦阻力),求:
(1)对重物做的有用功;
(2)工人做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?

【答案】分析:由滑轮组结构看出,承担物重的绳子股数n=3,s=3h.
(1)知道物体重和上升的高度,利用W有用=Gh求出有用功,
(2)利用s=3h求绳的自由端移动的距离,再利用W=Fs求拉力做功;又知道做功时间,利用功率公式求拉力做功的功率;
(3)求出了有用功和总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率;
(4)由于不计绳重与摩擦阻力,利用F=(G+G)求动滑轮重;再利用F′=(G′+G)求匀速提升300N的重物时的拉力.
解答:解:
(1)W有用=Gh=240N×2m=480J;
(2)由题知,n=3,s=3h=3×2m=6m,
W=Fs=100N×6m=600J,
P===60W,
(3)η===80%;
(4)∵不计绳重与摩擦阻力,
∴F=(G+G),
即:100N=(240N+G),
∴G=60N,
匀速提升300N的重物时:
F′=(G′+G)=(300N+60N)=120N.
答:(1)对重物做的有用功为480J;
(2)工人做功的功率为60W;
(3)滑轮组的机械效率80%;
(4)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为120N.
点评:本题考查了速度的计算,使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,本题的关键:一是由图得出n的值,利用好s=nh;二是利用好“不计绳重与摩擦阻力,拉力和物重的关系F=(G+G)”.
练习册系列答案
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