类型1:
使用滑轮、滑轮组竖直提升重物。
已知条件如下:
(如图所示)一个滑轮组,物体重200N,工人用62.5N的拉力向下拉动绳子,5s内绳自由端移动的距离为8m。
求:
(1)物体被提升的距离h
(2)有用功W有
(3)拉力所做的功W总
(4)额外功W额
(5)滑轮组的机械效率
(6)工人做功的功率
解析:
(1)由图可知,承担总重的绳子段数n=4,则物体被提升的高度h=S/4,其中S为绳自由端移动的距离。即h=8m/4=2m。
(2)有用功W有=G物h,其中G物为物体的重量。代入数值计算即可。
(3)拉力所做的功W总=F×S,其中F为拉力,S为绳自由端的移动距离。由此可求得总功。
变式练习1:
使用滑轮组提升不同重量的物体时,涉及到功率、机械效率等概念的计算。同样需要利用物理公式和已知条件进行计算。
类型2:
例题2:
在一次车辆故障处置过程中,拖车在水平路面上将故障车匀速托离了现场。要求计算故障车在特定时间内通过的路程、承担力的绳子段数、绳自由端移动的距离、拉力所做的功、有用功、功率、总功率以及机械效率等。
解析:
此类问题同样需要利用物理公式和已知条件进行计算。在水平面上拖动物体时,有用功为fs物(f为摩擦力),总功为FS绳(S绳=nS物,n为承担力的绳子段数)。机械效率为有用功与总功之比。
温馨提示:
在进行物理计算时,要明确每个物理量的含义和计算方法,确保计算的准确性和结果的可靠性。