4. 如图所示,用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊 $ 6000N $ 的物体,物体上升 $ 5m $ 所用的时间为 $ 10s $,滑轮组的机械效率是 $ 80\% $,则有用功是
3×104
$ J $,总功是
3.72×104
$ J $,拉力 $ F $ 的功率是
3.75×103
$ W $。
答案：3×104
3.72×104
3.75×103
5. 在测定滑轮组机械效率的实验中,小刚测得的数据如下表所示。
|钩码重 $ /N $|弹簧测力计示数 $ /N $|钩码移动的距离 $ /m $|弹簧测力计移动的距离 $ /m $|有用功 $ /J $|总功 $ /J $|机械效率 $ /\% $|
|3|
1.2
|0.1|0.3|
0.3
|
0.36
|
83.3%
|
(1) 实验时,弹簧测力计的示数如图所示。请将弹簧测力计示数和计算出的有用功、总功、机械效率的值填入表中。
(2) 实验时,应沿
竖直
方向匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮上的钩码缓缓上升。若小刚在弹簧测力计静止时读数,则他计算出来的机械效率与实际相比
偏大
(选填“偏大”“偏小”或“相等”)。
答案：1.2
0.3
0.36
83.3%
竖直
偏大
6. 如图所示,拉力 $ F = 80N $,物体重 $ G = 120N $,绳子自由端匀速拉动的距离 $ s = 4m $,求：
(1) 拉力所做的有用功 $ W_{有用} $；
(2) 拉力所做的总功 $ W_{总} $；
(3) 该滑轮组的机械效率 $ \eta $。
答案：解：$(1)W_{有}=Gh={ 120 }\ \text {N}×{ 2 }\ \text {m}={ 240 }\ \text {J}$
$ (2)W_{总}=Fs={ 80 }\ \text{N}×{ 4 }\ \text{m}={ 320 }\ \text{J}$
$ (3)η=\frac {W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac {{ 240 }\ \text{J}}{{ 320 }\ \text{J}}×100\%={ 75 }\%$
7. 如图所示,工人利用滑轮组将重 $ 810N $ 的物体在 $ 10s $ 内匀速提升了 $ 1m $,拉力 $ F $ 的功率为 $ 90W $,不计绳重和摩擦。求：
(1) 工人做的有用功；
(2) 滑轮组的机械效率；
(3) 滑轮组中动滑轮的重力。
答案：（1）810 J （2）90% （3）90 N
解析：
（1）有用功：$W_{有}=Gh=810\,N × 1\,m=810\,J$
（2）总功：$W_{总}=Pt=90\,W × 10\,s=900\,J$
机械效率：$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}} × 100\%=\frac{810\,J}{900\,J} × 100\% =90\%$
（3）绳端移动距离：由图知$n=2$，$s=nh=2 × 1\,m=2\,m$
拉力：$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{900\,J}{2\,m}=450\,N$
动滑轮重力：$G_{动}=nF - G=2 × 450\,N-810\,N=90\,N$
