解题思路:(1)知道物重和提升高度,根据公式W=Gh求出有用功,再根据s=2h求出拉力移动距离,根据公式W=Fs求出总功,要想计算工人做的功,根据公式η=
W
有用
W
总
即可求出该装置的机械效率;
(2)知道拉力做的总功和时间,根据公式P=[W/t]求出工人做功的功率;
(3)根据公式F=[1/2](G+G动)求出动滑轮重,再根据公式求出第二次提升重物时的拉力,根据公式W=Fs求出工人做的总功;根据公式W=Gh求出第二次的有用功,根据公式η=
W
有用
W
总
求出第二次的机械效率.
(1)工人做的有用功:
W有用=Gh=230N×10m=2300J,
拉力移动距离:
s=2h=2×10m=20m,
工人做的总功:
W总=Fs=125N×20m=2500J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总×100%=[2300J/2500J]×100%=92%;
(2)工人做功的功率:
P=
W总
t=[2500J/20s]=125W;
(3)∵F=[1/2](G+G动)
∴第一次提升重物时,动滑轮重:
G动=2F-G=2×125N-230N=20N,
第二次提升重物时的拉力:
F′=[1/2](G′+G动)=[1/2]×(300N+20N)=160N,
有用功:
W有用′=G′h=300N×10m=3000J,
工人做的总功:
W总′=F′s=160N×20m=3200J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用′
W总′×100%=[3000J/3200J]×100%=93.75%.
答:(1)该装置的机械效率为92%;
(2)工人做功的功率为125W;
(3)他所做的功为3200J;该装置机械效率是93.75%.
点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
考点点评: 此题主要考查的是学生对有用功、总功和机械效率计算公式的理解和掌握,关键是不计摩擦和绳重时对公式F=[1/2](G+G动)的熟练运用.