试题

题目:
青果学院(2010·江阴市模拟)杭州市政府投巨资于民生工程,对背街小巷实施景观改造.施工中,一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶,动滑轮重为20N,不计摩擦及绳重(如图所示).若工人在5s内将泥桶匀速提高2m.求:
(1)工人使用滑轮组时做的有用功为
440
440
焦.
(2)工人拉绳子的力为
80
80
牛;拉力的功率为
96
96
瓦.
(3)滑轮组的机械效率为
92%
92%

答案
440

80

96

92%

解:(1)工人使用滑轮组时做的有用功W′=Gh=220N×2m=440J;
(2)工人拉绳子的力F=
1
3
(220N+20N)=80N,
拉力做的总功W=Fs=80N×2m×3=480J,P=
W
t
=
480
5
W=96W;
(3)滑轮组的机械效率η=
W
W
×100%=
440J
480J
×100%
=92%;
故答案为:440,80、96,92%.
考点梳理
功的计算;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股,所以绳子自由端移动距离是物体上升距离的3倍,可利用功的计算公式W=Gh求解有用功的大小,求解拉力做功可用公式W=Fs计算求得,滑轮组的机械效率可用公式η=
W
W
×100%计算求得.
解决此类问题要结合滑轮组的特点,联立功的公式和机械效率公式进行分析求解.
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