Question

17．如圖所示，某工人用動(dòng)滑輪往3m高的平臺(tái)上運(yùn)沙土，已知沙土的質(zhì)量是40kg，袋子和動(dòng)滑輪的總質(zhì)量是l0kg，不計(jì)繩重和摩擦．工人勻速拉動(dòng)繩子時(shí)．所用拉力250N，做的有用功為1200J．總功為1500J．此動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是80%．（g=10N/kg）

Answer 1

分析 由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，s=2h，
（1）不計(jì)繩重和摩擦，知道袋子、動(dòng)滑輪重和物重、n=2，利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_{袋和動(dòng)}）求拉力；
（2）可利用公式W_有=Gh計(jì)算有用功；
（3）求出拉力移動(dòng)的距離，利用公式W_總=Fs計(jì)算總功；
（4）利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算機(jī)械效率．

解答 解：
（1）不計(jì)繩重和摩擦，所以拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_{袋和動(dòng)}）=$\frac{1}{2}$（mg+m_{袋和動(dòng)}g）=$\frac{1}{2}$×（40kg×10N/kg+10kg×10N/kg）=250N；
（2）有用功W_有=Gh=mgh=40kg×10N/kg×3m=1200J；
（3）拉力移動(dòng)距離s=2h=2×3m=6m，
拉力做的總功W_總=Fs=250N×6m=1500J；
（4）該裝置的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
故答案為：250；1200；1500；80%．

點(diǎn)評(píng) 本題是一綜合計(jì)算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_{袋和動(dòng)}）是本題的關(guān)鍵．