如图所示,用滑轮组拉着重600N的物体A沿水平方向匀速移动,在40S内移动了8m,拉力F优质和功为1280J。
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①知道物体在水平地面上移动距离,根据滑轮组的结构,求出绳子末端(拉力F)移动的距离,又因拉力做功为已知,利用公式W=FS的变形式:F= 可求;拉力的功率利用P= 求得;
②因不计绳重和摩擦,求出动滑轮做的功即为额外功,则总功等于有用功与总功的和,再利用机械效率的公式求该装置的机械效率.解答:解:①∵动滑轮上绳子段数n=2,物体沿水平方向移动8m;
∴拉力作用点移动距离S=nh=2×8m=16m;
∴F= = =80N;
P= = =32W.
②不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:
W动=G动•h=12N×8m=96J,
∴W有=W总-W动=1280J-96J=1184J,
η= ×100%= ×100%=92.5%.
答:①拉力F大小为80N;拉力功率为32W;②滑轮组的机械效率式是92.5%
②因不计绳重和摩擦,求出动滑轮做的功即为额外功,则总功等于有用功与总功的和,再利用机械效率的公式求该装置的机械效率.解答:解:①∵动滑轮上绳子段数n=2,物体沿水平方向移动8m;
∴拉力作用点移动距离S=nh=2×8m=16m;
∴F= = =80N;
P= = =32W.
②不计绳重和摩擦,克服动滑轮重力做功为:
W动=G动•h=12N×8m=96J,
∴W有=W总-W动=1280J-96J=1184J,
η= ×100%= ×100%=92.5%.
答:①拉力F大小为80N;拉力功率为32W;②滑轮组的机械效率式是92.5%
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拉力F做的功W总=FS
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
答:拉力F为80N,拉力做功的功率为32w,动滑轮重8N
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
答:拉力F为80N,拉力做功的功率为32w,动滑轮重8N
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拉力F做的功W总=FS
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
答:拉力F为80N,拉力做功的功率为32w,动滑轮重8N
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
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拉力F做的功W总=FS
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
拉力F=W/S=1280J/(2×8m)=80N
拉力F做功的功率P=W/t=1280J/40s=32w
机械效率η=W有/ W总
有用功W有=ηW总=0.95×1280J=1216J
W有=fS物
地面给物体的摩擦力f= W有/S物=1216J/8m=152N
拉物体的水平拉力F1=f=152N
作用在绳子自由端的拉力F=(1/2)(G动+F1)
动滑轮的重力G动=2F—F1=2×80N—152N=8N
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