解题思路:从结构图上看出,滑轮为动滑轮,直接从动滑轮上引出的绳子股数n=2,
(1)不计袋重、绳重和摩擦,利用F=[1/2](G轮+G物)求拉力大小;
(2)设沙石被提升的高度为h,则拉力移动的距离s=2h,
知道每袋沙石的质量,利用重力公式求沙石的重力,再利用W有=Gh求提升沙石做的有用功;
求出了拉力大小,利用W总=Fs求提升沙石做的总功;
利用η=
W
有
W
总
×100%求滑轮组的机械效率.
如图,沙石由2股绳子承担,n=2,
(1)G石=m石g=63kg×10N/kg=630N,
由题知,不计袋重、绳重和摩擦,拉力大小:
F=[1/2](G轮+G石)=[1/2](70N+630N)=350N;
(2)拉力做功:
W总=Fs=350N×s,
提升沙石做的有用功:
W有=Gh=630N×h,
s=2h
滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总×100%=[630N×h/350N×2h]×100%=90%.
答:所用的拉力为350N,该滑轮组的机械效率为90%.
点评:
本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;重力的计算;功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.
考点点评: 本题考查了学生对有用功、总功、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用,利用好“不计袋重、绳重和摩擦,利用F=[1/n](G轮+G物)”是本题的关键.