4.如圖所示是迫擊炮供彈車.鋼纜繩以大小為100N的拉力F使炮彈在5s內(nèi)勻速升高2m,若炮彈重為150N,求:
(1)滑輪組提升炮彈所做的有用功;
(2)拉力F做的總功;
(3)拉力F的功率;
(4)滑輪組的機(jī)械效率.

分析 (1)知道炮彈的重力和升高的高度,根據(jù)W=Gh求出滑輪組提升炮彈所做的有用功;
(2)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fs求出拉力F做的總功;
(3)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率;
(4)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率.

解答 解:(1)滑輪組提升炮彈所做的有用功:
W=Gh=150N×2m=300J;
(2)由圖可知:n=2,則繩端移動(dòng)的距離:
s=nh=2×2m=4m,
拉力F做的總功:
W=Fs=100N×4m=400J;
(3)拉力F的功率:
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{400J}{5s}$=80W;
(4)滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%.
答:(1)滑輪組提升炮彈所做的有用功為300J;
(2)拉力F做的總功為400J;
(3)拉力F的功率為80W;
(4)滑輪組的機(jī)械效率為75%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了做功公式、功率公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用,明確有用功和總功是關(guān)鍵.

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