用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重50N,重490N的货物上升速度是0.6m/s,拉力F的功率是是420W(

贝贝小虾米
贝贝小虾米 2021-4-2 09:45

用如图所示的滑轮组提升货物,已知动滑轮重50N,重490N的货物上升速度是0.6m/s,拉力F的功率是是420W(不计绳重)。求:

(1)滑轮组自由端的拉力F是多少? 

(2)滑轮组的机械效率η?

(3)货物上升3m过程中,克服摩擦力做的功Wf?。

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1条回答
  •  李世赞
    李世赞 (最佳回答者)
    2021-4-15 09:09

    解析:

    (1)设物体上升h,绳子自由端拉出的长度为S,则

    S=nh=2h

    不难推出,绳子自由端拉出的速度v跟物体上升的速度vG的关系为:

    v=2vG=2×0.6m/s=1.2m/s

    因为功率P=Fv,所以

    F=

    P

    =

    420W

    =350N

    v

    1.2m/s

    (2)物体上升过程中,系统所做的有用功为:W有用=Gh

    总功为:W总=FS=Fnh=2Fh

    其机械效率为:

    η=

    W有用

    =

    Gh

    =

    G

    =

    490N

    =70%

    W

    2Fh

    2F

    2×350N

    (3)贷物上升3m的过程中,所做的总功为:

    W1=FS=Fnh’=350N×2×3m=2100J

    有用功:

    W2=Gh’=490N×3m=1470J

    额外功:

    W3=W1-W2=2100J-1470J=630J

    克服动滑轮重做功:

    W4=G动h’=50N×3m=150J

    克服摩擦做功:

    Wf=W3-W4=630J -150J=480J


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