试题

题目:
青果学院利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m,已知滑轮组的机械效率是80%(不计绳重和摩擦),求:
(1)有用功、所用拉力和动滑轮的重量;
(2)用此滑轮组吊起600N的物体,滑轮组的机械效率又是多大?
答案
解:
(1)滑轮组所做的有用功:
W=Gh=480N×10m=4800J;
由图知,n=3,
∵η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF

∴F=
G
=
480N
3×80%
=200N;
∵不计绳重和摩擦,
∴F=
G+G
n
,即:200N=
480N+G
3

则G=120N;
(2)提升G′=600N的重物时,
F′=
G′+G
3
=
600N+120N
3
=240N,
η′=
W′
W′
=
G′h
F′s
=
G′
nF′
=
600N
3×240N
≈83.3%.
答:(1)提升重物时做的有用功为4800J;拉力为200N;动滑轮的重为120N;
(3)用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时,滑轮组的机械效率是83.3%.
解:
(1)滑轮组所做的有用功:
W=Gh=480N×10m=4800J;
由图知,n=3,
∵η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF

∴F=
G
=
480N
3×80%
=200N;
∵不计绳重和摩擦,
∴F=
G+G
n
,即:200N=
480N+G
3

则G=120N;
(2)提升G′=600N的重物时,
F′=
G′+G
3
=
600N+120N
3
=240N,
η′=
W′
W′
=
G′h
F′s
=
G′
nF′
=
600N
3×240N
≈83.3%.
答:(1)提升重物时做的有用功为4800J;拉力为200N;动滑轮的重为120N;
(3)用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时,滑轮组的机械效率是83.3%.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率;动滑轮及其工作特点;有用功和额外功.
从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n,s=nh;
(1)知道物重和提升的高度,利用W=Gh求有用功;
知道物重和滑轮组的机械效率,利用η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF
求拉力大小;
不计绳重和摩擦,利用F=
1
n
(G+G)求动滑轮的重;
(2)求出了动滑轮的重,再利用F=
1
n
(G+G)求将重G′=600N的物体吊起用的拉力,最后利用η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF
求此时的机械效率.
本题考查了机械效率的计算,利用好绳子的重力和摩擦力不计时拉力F=
G+G
n
和推导公式η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF
是本题的关键.
计算题.
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