4.小延家新買的房子在9m高的樓上,裝修時為了節(jié)省人工加快進度,小延設計了如圖所示的滑輪組來提升裝修材料.小延爸爸站在地面上用45s時間勻速把100kg的水泥吊到了樓上,所用的拉力是625N.求此過程中:(g取10N/kg,忽略繩重及摩擦)
(1)小延爸爸的功率.
(2)滑輪組的機械效率.

分析 (1)由圖可以看出連接動滑輪繩子的股數(shù),根據(jù)s=2h求出繩子自由端移動距離,然后利用W=Fs求出拉力做的總功,最后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出小坤爸爸的功率;
(2)先根據(jù)G=mg求出水泥的重力,然后根據(jù)W=Gh求出拉力做的有用功,最后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率.

解答 解:(1)由圖可知,連接動滑輪繩子的股數(shù)n=2,
則繩子自由端移動的距離:s=nh=2×9m=18m,
拉力做的總功:W=Fs=625N×18m=1.125×104J,
所用時間t=45s,
小延爸爸做功的功率:P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1.125×1{0}^{4}J}{45s}$=250W.
(2)水泥的重力:G=mg=100kg×10N/kg=1000N,
拉力做的有用功:W=Gh=1000N×9m=0.9×104J;
則滑輪組的機械效率:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.9×1{0}^{4}J}{1.125×1{0}^{4}J}$×100%=80%.
答:(1)小延爸爸的功率為250W;
(2)滑輪組的機械效率是80%.

點評 本題考查了有用功、總功、功率及機械效率的計算,利用好s=nh是解決此題的關鍵,屬于基礎性題目,比較簡單.

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