问题详情:
使用如图所示的机械装置,某人从井里提升78kg的重物,在10s内沿水平地面向右匀速行走了8m,该人拉绳子的力是400N(绳重与摩擦忽略不计)。求:
(1)物体上升的速度是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)该装置的机械效率是多少?
(4)动滑轮的重力是多少?
【回答】
(1)物体上升的速度是0.4m/s;
(2)拉力的功率是320W;
(3)该装置的机械效率是97.5%;
(4)动滑轮的重力是20N。
【分析】(1)由图可知,有两端绳子拉着动滑轮,根据s=2h求出物体上升的高度,根据速度公式求出速度的大小;
(2)根据W=Fs求出拉力所做的功,根据P=求出功率的大小;
(3)利用W有用=Gh求出有用功,利用机械效率公式求滑轮组的机械效率;
(4)根据总功和有用功求出额外功,根据W额=G动h求出动滑轮的重力。
【解答】解:(1)由图可知,有两端绳子拉着动滑轮,某人沿水平地面向右匀速行走了8m,
则物体上升的高度为h=s=×8m=4m;
重物上升的速度为:v===0.4m/s;
(2)拉力所做的总功为:
W总=Fs=400N×8m=3200J;
拉力的功率为:
P===320W;
(3)提升重物过程中的有用功:
W有用=Gh=mgh=78kg×10N/kg×4m=3120J;
该装置的机械效率为:
η=×100%=×100%=97.5%;
(4)所做的额外功为:
W额=W总﹣W有用=3200J﹣3120J=80J;
由W额=G动h得,动滑轮的重力为:
G动===20N。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算,关键是公式和变形公式的灵活应用,难度不大。
知识点:力和机械 单元测试
题型:计算题