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装卸工人用如图所示滑轮组将质量为60kg的货物匀速提起,人对绳的拉力F为240N,货物在1min内匀速上升了6m.(绳重和摩擦忽略不计,g取10N/kg).求:(1)拉力F的功率;(2)滑轮组的机械效
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(1)拉力F的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)动滑轮的重力
(4)若用该滑轮组将重1200N的货物提升2m,求拉力做的功.
▼优质解答
答案和解析
(1)绳子自由端移动的距离:s=3h=3×6m=18m,
拉力做的功:
W总=Fs=240N×18m=4320J;
拉力F的功率:
P=
=
=72W;
(2)物体的重力:
G物=mg=60kg×10N/kg=600N,
做的有用功为;
W有用=G物h=600N×6m=3600J;
则滑轮组的机械效率:
η=
×100%=
×100%≈83.3%;
(3))∵不计绳重及摩擦,则F=
(G物+G动),
∴动滑轮重力:
G动=3F-G物=3×240N-600N=120N;
(3)提升1200N物体时拉力:
F′=
(G物′+G动)=
×(1200N+120N)=440N,
此时绳子自由端移动的距离:
s′=3h′=3×2m=6m,
此时拉力做的功:
W′=F′s′=440N×6m=2640J.
答:(1)拉力F的功率72W;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)动滑轮的重力120N;
(4)若用该滑轮组将重1200N的货物提升2m,拉力做的功2640J.
拉力做的功:
W总=Fs=240N×18m=4320J;
拉力F的功率:
P=
W总 |
t |
4320J |
60s |
(2)物体的重力:
G物=mg=60kg×10N/kg=600N,
做的有用功为;
W有用=G物h=600N×6m=3600J;
则滑轮组的机械效率:
η=
W有用 |
W总 |
3600J |
4320J |
(3))∵不计绳重及摩擦,则F=
1 |
3 |
∴动滑轮重力:
G动=3F-G物=3×240N-600N=120N;
(3)提升1200N物体时拉力:
F′=
1 |
3 |
1 |
3 |
此时绳子自由端移动的距离:
s′=3h′=3×2m=6m,
此时拉力做的功:
W′=F′s′=440N×6m=2640J.
答:(1)拉力F的功率72W;
(2)滑轮组的机械效率83.3%;
(3)动滑轮的重力120N;
(4)若用该滑轮组将重1200N的货物提升2m,拉力做的功2640J.
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