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装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为100kg的货物,所用的拉力F为550N,绳子自由端在50s内被拉下2m,在此过程中求:(1)拉力F所做的功和功率;(2)滑轮组的机械效率;(g取10N/kg,
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(1)拉力F所做的功和功率;
(2)滑轮组的机械效率;(g取10N/kg,不计绳重及滑轮摩擦)
(3)请简要回答动滑轮重力大小对滑轮组的机械效率有何影响?
(解答要求:写出依据的主要公式或变形公式,有数据代入,答案中必须明确写出数值和单位)
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答案和解析
(1)拉力做的功W总=FS=550N×2m=1100J,
功率P=
=
=22W.
(2)克服物体重力所做的有用功W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×
=1000J,
滑轮组的机械效率η=
×100%=
×100%≈91%.
(3)当物体重力一定时,根据公式η=
=
=
可知,动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率就越高;动滑轮重力越大,额外功就越多,滑轮组的机械效率就越小.
答:(1)拉力F所做的功为1100J,功率为22W;
(2)滑轮组的机械效率为91%.
(3)动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率就越高;动滑轮重力越大,额外功就越多,滑轮组的机械效率就越小.
功率P=
W |
t |
1100J |
50s |
(2)克服物体重力所做的有用功W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg×
2m |
2 |
滑轮组的机械效率η=
W有用 |
W总 |
1000J |
1100J |
(3)当物体重力一定时,根据公式η=
W有用 |
W总 |
Gh |
(G动+G)h |
G |
G+G动 |
答:(1)拉力F所做的功为1100J,功率为22W;
(2)滑轮组的机械效率为91%.
(3)动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率就越高;动滑轮重力越大,额外功就越多,滑轮组的机械效率就越小.
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