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小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为3...

小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)
求:(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功;
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?

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(1)已知每层楼的高度可求物体上升的距离,根据滑轮组的组装图可求绳子自由端移动距离,然后根据速度可求时间; (2)根据绳子自由端移动距离和拉力可求总功,从而可求拉力的功率; (3)根据物体的重力和上升的距离可求有用功,利用总功可求额外功; (4)根据提升相同的重物可知有用功不变,而增加动滑轮会使额外功增加,从而可推知机械效率的变化. 【解析】 (1)h=3m×5=15m, ∴S=3h=3×15m=45m, ∴t===150s. 答:小明所用的时间为150s. (2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J, 拉力的功率P===108W. 答:拉力的功率为108W. (3)W有=Gh=900N×15m=13500J, ∴W额外=W总-W有=16200J-13500J=2700J. 答:所做的额外功为2700J. (4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.
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考点分析:
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U/V0.51.01.61.92.53.0
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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