问题
计算题
某工地上用如图所示的滑轮组,匀速提升质量为500kg的物体,在物体上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)滑轮组做的有用功;
(2)物体上升的速度;
(3)动滑轮的重力;
(4)若用该滑轮组吊起6250N的重物则拉力为多大?此时的机械效率为多少?
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答案
解:(1)∵m=500kg,g=10N/kg
∴物体的重力为:G=mg=500kg×10N/kg=5000N而h=0.8m
∴滑轮组做的有用功为:W有=Gh=5000N×0.8m=4000J
(2)从图可知,该滑轮组有3段绳子吊着物体
∴拉力移动的距离为:S=3h=3×0.8m=2.4m;而此滑轮组的机械效率为η=80%
∴所做的总功为:W总==
=5000J
又∵拉力F的功率为P=2500W
∴做功的时间为:
t==
=2s
则物体上升的速度为:
v==
=0.4m/s
(3)∵W总=5000J,S=2.4m
∴拉力的大小为:
F==
=
N
不计绳重和摩擦
F=(G+G动),即
N=
×(5000N+G动)
解得:G动=1250N
(4)用该滑轮组吊起6250N的重物时,拉力的大小为:
F'=(G'+G动)=
(6250N+1250N)=2500N
∴滑轮组的机械效率为:η'==
=
≈83.3%