2.如圖所示,工人用500N拉力F勻速提重為900N的木箱,繩子自由端移動(dòng)距離為6m,所用時(shí)間為20s.求:
(1)拉力F做的有用功;
(2)拉力F做功的功率;
(3)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率;
(4)若克服摩擦和繩重所做的功為有用功的0.1倍,則動(dòng)滑輪的重為多少.

分析 (1)根據(jù)W有用=Gh求出有用功;
(2)根據(jù)s=3h求出拉力移動(dòng)距離,根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功,利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率;
(3)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率;
(4)根據(jù)題意求出克服摩擦和繩重所做的額外功,再根據(jù)W=W有用+W求出克服動(dòng)滑輪重做的額外功,再根據(jù)W=G動(dòng)h求出動(dòng)滑輪重.

解答 解:(1)圖中使用的是動(dòng)滑輪,繩子自由端移動(dòng)距離為6m,則木箱升高的高度h=3m,
有用功W有用=Gh=900N×3m=2700J;
(2)拉力做的總功:
W=Fs=500N×6m=3000J,
拉力功率:P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3000J}{20s}$=150W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{2700J}{3000J}$×100%=90%;
(4)克服摩擦和繩重所做的額外功:
W額1=0.1W有用=0.1×2700J=270J,
由W=W有用+W額1+W額2可知,
克服動(dòng)滑輪重做的額外功:
W額2=W-W有用-W額1=3000J-2700J-270J=30J,
由W=G動(dòng)h得動(dòng)滑輪重:
G動(dòng)=$\frac{{W}_{額2}}{h}$=$\frac{30J}{3m}$=10N.
答:(1)提升重物做的有用功為2700J;
(2)拉力功率為150W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為90%;
(4)動(dòng)滑輪的重為10N.

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、額外功、機(jī)械效率計(jì)算公式及其變形公式的理解和掌握,知道克服動(dòng)滑輪重做的功是額外功是解決此題的關(guān)鍵,基礎(chǔ)性題目.

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