问题补充:
建筑工地上有如图所示的一个滑轮组,建筑工人用该滑轮组匀速提起100kg的建筑材料,所用的拉力是400N,绳子的自由端被拉下2m.
(1)该滑轮组的有用功是多大?
(2)该滑轮组的机械效率是多大?
(3)如果不计滑轮的摩擦与自重,匀速吊起物体时所用拉力是多大?
答案:
已知:物体质量m=100kg,拉力F=400N,绳子的自由端被拉下s=2m,绳子股数n=4
求:(1)有用功W有用=?;(2)该滑轮组的机械效率η=?;(3)拉力F′=?
解:(1)物体重力:
G=mg=100kg×9.8N/kg=980N,
∵s=4h,
∴物体上升的高度:
h===0.5m,
有用功:
W有用=Gh=980N×0.5m=490J;
(2)该滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=61.25%;
(3)不计滑轮的摩擦与自重,匀速吊起物体时所用拉力:
F′=G=×980N=245N.
答:(1)该滑轮组的有用功是490J;
(2)该滑轮组的机械效率为61.25%;
(3)匀速吊起物体时所用拉力为245N.
解析分析:由图可知,承担物重的绳子股数n=4,则s=4h.
(1)知道物体的质量,根据公式G=mg求出物体重力,再求出物体上升的高度,根据公式W=Gh求出有用功;
(2)知道提升物体的重和拉力大小,利用η====求出该滑轮组的机械效率;
(3)不计滑轮的摩擦与自重,知道物重和绳子股数,根据F=G求拉力大小.
点评:本题考查了使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算,本题关键:一是利用好推导公式η====;二是利用好不计滑轮的摩擦与自重时拉力和物重的关系[F=G].
建筑工地上有如图所示的一个滑轮组 建筑工人用该滑轮组匀速提起100kg的建筑材料 所用的拉力是400N 绳子的自由端被拉下2m.(1)该滑轮组的有用功是多大?(2)该