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简介:
【一】如图所示为倾角30°的固定斜面,方明同学用平行于斜面500 N的推力将质量为70 kg的物体在5 s时间内匀速推高1 m。(g取10 N/kg)求:
(1)推力做的总功和推力的功率。
解:W总=Fs=F·2h
=500 N×2×1 m=1000 J
P=W总/t=1000 J/5s=200 W
(2))斜面的机械效率。
解:W有=Gh=mgh=70 kg×10 N/kg×1 m=700 J
η=W有/W总=700 J/1000 J×100%=70%
(3)斜面对物体的摩擦力。
解:W额=W总-W有=1000 J-700 J=300 J
因为W额=fs 所以f=W总/s=300 J/2m=150 N
【二】】如图所示,工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6 m高的三楼,沙子的质量为50 kg,装沙子的桶的质量为8 kg,动滑轮的质量为2 kg,工人匀速拉绳子的力为300 N。(忽略摩擦和绳重,g取10 N/kg)
求:
(1)工人做的总功。
解:由图知,n=2,
拉力端移动的距离s=2×6 m=12 m,
拉力做功:W总=Fs=300 N×12 m=3600 J
(2)工人做的额外功。
解:∵忽略摩擦和绳重
∴W额=(G桶+G动)h=(m桶+m动)gh
=(8 kg+2 kg)×10 N/kg×6 m=600 J
【三】用如图所示的滑轮组匀速提升重力为60N的物体,在绳子自由端移动6m的过程中,拉力F做的功为150J,所用时间为5s.求:
(1)拉力F做功的功率.
解:力F做的功为W=150J,
则拉力F做功的功率:P=W/t=150J/5g=30W;
(2)滑轮组的机械效率.
解:由图可知n=3,
则物体上升的高度为:h=s/3=6m/3=2m,
做的有用功为:W有用=Gh=60N×2m=120J,
滑轮组的机械效率为:
η=W有/W×100%=120J/150J×100%=80%;
(3)若克服摩擦和绳重所做的功为总功的2%,则动滑轮的重力多大?