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用如图所示滑轮组在15s内将重1000N的物体匀速上升了3m,人用拉力的F为400N,不计绳重和摩擦力.
求:
(1)动滑轮的重;
(2)绳子自由端拉力F的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若将重物的重力增加200N后,用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度,该滑轮组的机械效率是多少?(结果百分数保留一位小数)

【答案】分析:(1)由图可知,绳子的有效股数为3,根据F=(G+G)求出动滑轮的重;
(2)根据s=nh求出绳子自由端的速度,利用P=Fv求出拉力F的功率;
(3)根据滑轮组的机械效率η====分别求出此时的机械效率;
(4)先根据题意求出重物的重力增加200N后物体的重力,再根据F=(G+G)求出拉力,最后利用机械效率公式求出此时的效率.
解答:解:(1)动滑轮的重:
G=nF-G=3×400N-1000N=200N;
(2)绳子自由端移动的速度:
v====0.6m/s,
绳子自由端拉力F的功率:
P=Fv=400N×0.6m/s=240W;
(3)滑轮组的机械效率:
η==≈83.3%;
(4)将重物的重力增加200N后:
G′=G+200N=1000N+200N=1200N,
绳子的拉力:
F′=(G+G′)=(200N+1200N)=
此时滑轮组的机械效率:
η′==≈85.7%.
答:(1)动滑轮的重为200N;
(2)绳子自由端拉力F的功率为240W;
(3)滑轮组的机械效率约为83.3%;
(4)若将重物的重力增加200N后,用这滑轮组将重物匀速提高相同的高度,该滑轮组的机械效率约为85.7%.
点评:本题考查速度、功率、绳子拉力、动滑轮重力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是求增加物体重力时滑轮组机械效率的计算.
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(2)绳子自由端拉力F的功率;
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(2)该物体所受重力.

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