=(40×10+100)×3 J=1 500 J。
机械效率为η==×100%=80%。
答案 1 200 J 80%
求解机械效率的步骤
(1)对机械进行受力分析和运动状态分析,找出动力和阻力,尤其注意分清有用阻力和额外阻力。
(2)根据功的公式或功能关系求出机械动力所做的功(即总功)、克服有用阻力所做的功(即有用功)以及克服额外阻力所做的功(即额外功或无用功)。
(3)求出有用功与总功的比值得到机械效率。
[针对训练1] 在【例1】中的工人施加的拉力多大?若箱子上升的速度为0.5 m/s,拉力的功率多大?
解析 设拉力为F,取沙土、箱子和动滑轮整体为研究对象,
由平衡条件得:2F=mg+G,
解得F=250 N。
拉力的功率为P=2Fv=2×250×0.5 W=250 W。
答案 250 N 250 W
[针对训练2] 由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,把一重为40 N的物体匀速提升1 m时,人站在地面上所用的向下的拉力为25 N。若绳重及摩擦不计,则滑轮组的机械效率为多大?滑轮多重?
解析 由题意知,有两段绳子承受物体和动滑轮的重力。
W总=Fs=F×2h=25×2×1 J=50 J,
W有用=Gh=40×1 J=40 J,