在建設(shè)過程中,工人師傅利用如圖所示的起重機把一塊質(zhì)量為480kg的石塊在10s內(nèi)勻速提高了2m,所用拉力F=2000N,不計摩擦和繩重.g=10N/kg,求:
(1)重物上升的速度.
(2)此時起重機的機械效率多大?
(3)若用此起重機勻速提升6000N的重物時,需要的拉力多大?
分析:(1)知道上升的高度和所用時間,利用速度公式求上升的速度;
(2)由圖知,承擔物重的繩子股數(shù)n=3,求出石塊重,知道拉力大小,利用η=
Gh
Fs
=
G
nF
求起重機的機械效率;
(3)不計摩擦和繩重,利用F=
1
n
(G+G)求動滑輪的重力;動滑輪重不變,再根據(jù)這個公式求提起900N重物時的拉力.
解答:解:(1)重物上升的速度:
v=
h
t
=
2m
10s
=0.2m/s;
(2)由圖知,n=3,則s=3h,
G=mg=480kg×10N/kg=4800N,
滑輪組的機械效率:
η=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
F×3
=
4800N
2000N×3
=80%;
(3)不計繩重和摩擦,
∵F=
1
3
(G+G),
即:2000N=
1
3
(4800N+G),
∴G=1200N,
用此滑輪組將重6000N的物體豎直向上勻速提升時
拉力:F′=
1
3
(G′+G)=
1
3
(6000N+1200N)=2400N.
答:(1)重物上升的速度為0.2m/s;
(2)此時起重機的機械效率為80%;
(3)若用此起重機勻速提升6000N的重物時,需要的拉力為2400N.
點評:本題考查了學生對速度公式、機械效率公式的掌握和運用,本題關(guān)鍵:一是利用好不計繩重與摩擦,F(xiàn)=
1
3
(G+G),二是利用好機械效率的推導公式η=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
F×3
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80%
80%
,若用此勻速提升6000N的重物時,需要的拉力
1200
1200
N,起重機中用到了柴油機,若其機械效率是40%.則完全燃燒50kg柴油對外做的有用功是
8.6×l07
8.6×l07
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(1)重物上升的速度; 
(2)此時起重機的機械效率;  
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