使用如圖所示的機械裝置,某人從井裏提升78kg的重物,在10s內沿水平地面向右勻速行走了8m,該人拉繩子的力是...
問題詳情:
使用如圖所示的機械裝置,某人從井裏提升78kg的重物,在10s內沿水平地面向右勻速行走了8m,該人拉繩子的力是400N(繩重與摩擦忽略不計)。求:
(1)物體上升的速度是多少?
(2)拉力的功率是多少?
(3)該裝置的機械效率是多少?
(4)動滑輪的重力是多少?
【回答】
(1)物體上升的速度是0.4m/s;
(2)拉力的功率是320W;
(3)該裝置的機械效率是97.5%;
(4)動滑輪的重力是20N。
【分析】(1)由圖可知,有兩端繩子拉着動滑輪,根據s=2h求出物體上升的高度,根據速度公式求出速度的大小;
(2)根據W=Fs求出拉力所做的功,根據P=求出功率的大小;
(3)利用W有用=Gh求出有用功,利用機械效率公式求滑輪組的機械效率;
(4)根據總功和有用功求出額外功,根據W額=G動h求出動滑輪的重力。
【解答】解:(1)由圖可知,有兩端繩子拉着動滑輪,某人沿水平地面向右勻速行走了8m,
則物體上升的高度爲h=s=×8m=4m;
重物上升的速度爲:v===0.4m/s;
(2)拉力所做的總功爲:
W總=Fs=400N×8m=3200J;
拉力的功率爲:
P===320W;
(3)提升重物過程中的有用功:
W有用=Gh=mgh=78kg×10N/kg×4m=3120J;
該裝置的機械效率爲:
η=×100%=×100%=97.5%;
(4)所做的額外功爲:
W額=W總﹣W有用=3200J﹣3120J=80J;
由W額=G動h得,動滑輪的重力爲:
G動===20N。
【點評】本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、機械效率的計算,關鍵是公式和變形公式的靈活應用,難度不大。
知識點:力和機械 單元測試
題型:計算題