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(1)海豚的重力$G = mg=180\ \text{kg}×10\ \text{N/kg} = 1800\ \text{N},$滑轮组对海豚做的有用功$W_{有}=Gh = 1800\ \text{N}×2\ \text{m} = 3600\ \text{J}。$
(2)由图可知,承担物重的绳子段数$n = 4,$则绳端移动的距离$s = nh = 4×2\ \text{m} = 8\ \text{m},$拉力$F$做的总功$W_{总}=Fs = 500\ \text{N}×8\ \text{m} = 4000\ \text{J},$拉力$F$做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{4000\ \text{J}}{40\ \text{s}}=100\ \text{W}。$
(3)滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{3600\ \text{J}}{4000\ \text{J}}×100\% = 90\%。$
【解析】:
本题可根据有用功、总功、功率以及机械效率的相关公式进行求解。
(1)有用功是指对人们有用的功,本题中滑轮组对海豚做的功为有用功,可根据公式$W_{有}=Gh$($G$为海豚重力,$h$为海豚被提升的高度)计算,先根据$G = mg$求出海豚的重力。
(2)拉力$F$做的功为总功,可根据公式$W_{总}=Fs$($s$为绳端移动的距离)计算,再根据功率公式$P=\frac{W_{总}}{t}$计算拉力$F$做功的功率,需要先求出绳端移动的距离$s$,由图可知承担物重的绳子段数$n$,根据$s = nh$计算$s$。
(3)机械效率$\eta$可根据公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$计算。
【答案】:
(1)海豚的重力$G = mg=180kg×10N/kg = 1800N$,
滑轮组对海豚做的有用功$W_{有}=Gh = 1800N×2m = 3600J$。
(2)由图可知,承担物重的绳子段数$n = 4$,
则绳端移动的距离$s = nh = 4×2m = 8m$,
拉力$F$做的总功$W_{总}=Fs = 500N×8m = 4000J$,
拉力$F$做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{4000J}{40s}=100W$。
(3)滑轮组的机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{3600J}{4000J}×100\% = 90\%$。
故答案为:(1)$3600J$;(2)$100W$;(3)$90\%$。