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右图所示的滑轮组吊起重960N的物体,小明站在地面上用力F匀速往下拉绳,拉力F=400N时,物体以0.2m/s的速度匀速上升(不计绳重和一切摩擦).求(1)拉力F做功的功率为多大?(2)此时滑
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右图所示的滑轮组吊起重960N的物体,小明站在地面上用力F匀速往下拉绳,拉力F=400N时,物体以0.2m/s的速度匀速上升(不计绳重和一切摩擦).求
(1)拉力F做功的功率为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多大?
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少?
(1)拉力F做功的功率为多大?
(2)此时滑轮组的机械效率为多大?
(3)若小明的重力为500N,绳能承受的最大拉力为600N,小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)绳子自由端移动的速度:
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s,
拉力F做功的功率:
P=Fv=400N×0.6m/s=240W.
(2)此时滑轮组的机械效率:
η=
=
=
=
=
=80%.
(3)动滑轮的重力:
G动=nF-G物=3×400N-960N=240N,
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,
所以最大拉力为F′=500N,
提升的最大物重:
G′=3F-G动=3×500N-240N=1260N,
此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率:
η′=
=
=84%.
答:(1)拉力F做功的功率为240W;
(2)此时滑轮组的机械效率为80%;
(3)小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为84%.
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s,
拉力F做功的功率:
P=Fv=400N×0.6m/s=240W.
(2)此时滑轮组的机械效率:
η=
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
Fnh |
G |
Fn |
960N |
400N×3 |
(3)动滑轮的重力:
G动=nF-G物=3×400N-960N=240N,
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力,
所以最大拉力为F′=500N,
提升的最大物重:
G′=3F-G动=3×500N-240N=1260N,
此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率:
η′=
G′ |
F′n |
1260N |
500N×3 |
答:(1)拉力F做功的功率为240W;
(2)此时滑轮组的机械效率为80%;
(3)小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为84%.
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