课外拓展



滑轮组的机械效率

如图所示,现将一重G1=8100N的实心铝块在水中匀速上提h=2m(未露出水面),已知每个滑轮重G2=900N,不计绳重和各种摩擦,不计水的阻力.已知铝的密度ρ=2.7×103kg/m3,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg.求:

  (1)滑轮组的机械效率多大?

  (2)若绳端拉力的功率为P=540W,则铝块上升的速度为多大?

分析:

  (1)知道铝块重和铝的密度,利用密度公式和重力公式求铝块的体积(浸没时排开水的体积);利用阿基米德原理求铝块受到的浮力F;再根据F=G-F求滑轮组对物体的拉力;那么,利用滑轮组做的有用功为W有用=Fh,不计绳重和各种摩擦,额外功为提升动滑轮做的功,总功等于有用功加上额外功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率;

  (2)上面求出了使用滑轮组做的总功,又知道总功功率,利用P=W/t求做功时间(运动时间),又知道上升高度,利用速度公式求铝块上升的速度.

解:

  

答:

  (1)滑轮组的机械效率85%;

  (2)铝块上升的速度为0.09m/s.

点评:

  本题综合了考查了重力、速度、有用功、额外功、总功、功率、机械效率的计算,本题关键有二:一是滑轮组对物体拉力F=G-F的求法,二是有用功和总功的计算,特别是W有用=Fh,而不是W有用=Gh.

年级
         课程名称  
 免费听课
课程详情
高一全科点睛班课程
高一全科强化班课程
高二全科全年强化班
高三全科强化班课程
初一全科强化班课程
初一全科点睛班课程
初二全科强化班视频
初二全科点睛班课程
初三全科强化班
全科巨无霸同步提高课程
小学全年全科强化班

-END-