如图所示,滑轮组提起重630N的货物,绳子的自由端拉力F=300N,重物以0.2m/s的速度匀速上升,不考虑绳重和摩擦,求:
(1)此时滑轮组的机械效率
(2)拉力做功功率
(3)当所提货物重力为930N时,绳端的拉力为多大?
(1)70% (2)180W (3)400N
题目分析:(1)由于题目中没有交代距离,所以不能直接用机械效率的基本公式,而要将其进行推导,用题目中的已知量拉力和物重来表示。
,将G=630N,F=300N,n=3代入公式,得到机械效率为70%。
(2)求拉力的功率,同样不能用基本公式,而要将其进行推导,用题目中的已知量拉力和速度来表示。
,其中的速度表示绳子的自由端移动的速度,不能误认为是物体上升的速度。n=3,绳子的自由端移动的速度是物体上升速度的3倍,将F=300N,v=0.6m/s代入公式,得到拉力功率是180W。
(3)滑轮组的拉力,将其变形,
。当物体重为930N时,再次用公式
,求出拉力为400N。