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27.小坤家新买的房子在12m高的楼上,装修时为了节省人工、加快进度,小坤设计了如图所示的滑轮组来提升装修材料.小坤爸爸站在地面上用1min时间匀速把100kg的水泥吊到了楼上,所用的拉力是625N.求此过程中:(g取10N/kg)
(1)小坤爸爸的功率有多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
[考点]功率的计算;滑轮(组)的机械效率.
[分析](1)由图可以看出连接动滑轮绳子的股数,根据s=2h求出绳子自由端移动距离,然后利用W=Fs求出拉力做的总功,最后根据P=求出小坤爸爸的功率;
(2)先根据G=mg求出水泥的重力,然后根据W=Gh求出拉力做的有用功,最后根据η=×100%求出滑轮组的机械效率.
[解答]解:(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,
则绳子自由端移动的距离:
s=nh=2×12m=24m,
拉力做的总功:
W总=Fs=625N×24m=1.5×104J,
所用时间t=1min=60s,
小坤爸爸做功的功率:
P===250W.
(2)水泥的重力:
G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
拉力做的有用功:
W有=Gh=1000N×12m=1.2×104J;
则滑轮组的机械效率:
η=×100%
=×100%
=80%.
答:(1)小坤爸爸的功率为250W;
(2)滑轮组的机械效率是80%.