用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重50N,重490N的货物上升速度是0.6m/s,拉力F的功率是420W(不计绳重
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解题思路:(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据v=nv求出绳端移动的速度,根据P=[W/t]=[Fs/t]=Fv求出滑轮组自由端的拉力F;

(2)根据η=

W

W

×100%=[Gh/Fs]×100%=[G/nF]×100%求出滑轮组的机械效率;

(3)根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功,总功减去有用功、克服动滑轮重力所做的额外功即为克服摩擦力做的功.

(1)由图可知,n=2,

绳端移动的速度:

v=nv=2×0.6m/s=1.2m/s,

∵P=[W/t]=[Fs/t]=Fv,

∴滑轮组自由端的拉力:

F=[P

v绳=

420W/1.2m/s]=350N;

(2)滑轮组的机械效率:

η=

W有

W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[G/nF]×100%=[490N/2×350N]×100%=70%;

(3)绳端移动的距离:

s=nh=2×3m=6m,

总功:

W=Fs=350N×6m=2100J,

有用功:

W=Gh=490N×3m=1470J,

克服动滑轮所做的额外功:

W=Gh=50N×3m=150J,

克服摩擦力做的功:

Wf=W-W有用-W=2100J-1470J-150J=480J.

答:(1)滑轮组自由端的拉力F是350N;

(2)滑轮组的机械效率η为70%;

(3)货物上升3m过程中,克服摩擦力做的功Wf为480J.

点评:

本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.

考点点评: 本题考查了滑轮组拉力的计算、滑轮组机械效率的计算和克服摩擦力做功的计算,要注意摩擦力不能忽略时拉力的大小不能用F=[1/n](G+G动)计算,本题的额外功等于克服摩擦力做的和克服动滑轮重力做的功之和.