问题补充:
用如图所示的滑轮组匀速提升重量为40N的物体,在重物上升1m的过程中,拉力F的功率为25W,此时滑轮组的机械效率为80%
求:
(1)拉力做的有用功和总功分别是多少J?
(2)重物上升的速度是多少m/s?
(3)若用此滑轮组匀速提升80N的货物,所需拉力为多少N?(不考虑绳重和摩擦)
答案:
已知:物体重G=40N,上升高度h=1m,拉力F的功率为P=25W,滑轮组的机械效率为η=80%,绳子股数n=2,G′=80N
求:(1)拉力做的有用功W有用=?;总功W总=?;(2)重物上升的速度v=?;(3)拉力F′=?
解:(1)拉力做的有用功:
W有用=Gh=40N×1m=40J;
∵η=
∴拉力做的总功:
W总===50J;
(2)∵P=
∴物体移动时间:
t===2s,
物体上升速度:
v===0.5m/s;
(3)∵W总=W有用+W额
∴额外功:
W额=W总-W有用=50J-40J=10J,
∵不考虑绳重和摩擦,
∴W额=G动h
∴动滑轮重:
G动===10N,
此时的拉力:
F′=(G′+G动)=×(80N+10N)=45N.
答:(1)拉力做的有用功为40J;拉力做的总功为50J;
(2)重物上升的速度是0.5m/s;
(3)所需拉力为45N.
解析分析:(1)由题意可知连接动滑轮绳子的股数为n=2,所以s=2h,根据公式W=Gh求出有用功;再根据公式η=求出拉力做的总功;
(2)知道总功和功率,根据公式P=求出时间,根据公式v=求出物体上升的速度;
(3)首先利用公式W总=W有用+W额求出克服动滑轮重做的额外功,再根据W额=G动h求出动滑轮重,再利用公式F=(G+G动)求出拉力.
点评:解决此类问题要结合滑轮组的特点,知道有用功和总功区别,会利用机械效率公式求解总功,知道不考虑绳重和摩擦时,克服动滑轮重做的功是额外功是解决此题的关键.
用如图所示的滑轮组匀速提升重量为40N的物体 在重物上升1m的过程中 拉力F的功率为25W 此时滑轮组的机械效率为80%求:(1)拉力做的有用功和总功分别是多少J?(
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