(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,物体在5秒内匀速上升lm。求:(1)拉力做功的功率;(2)滑轮组的机械效率。
题型:不详难度:来源:
(6分)如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,物体在5秒内匀速上升lm。求:
(1)拉力做功的功率; (2)滑轮组的机械效率。 |
答案
(1)拉力做功的功率为60W;(2)滑轮组的机械效率为80%. |
解析
试题分析:(1)分析滑轮组有2段绳子吊着。拉力移动距离s=2h=2×1m=2m, 拉力做的功W总=Fs=150N×2m=300J; 拉力的功率P=W总/t=300J/5s=60W; (2)有用功W有用=Gh=240N×1m=240J, 机械效率η=W有用/W总×100%=240J/300J×100%=80%. |
举一反三
建筑工地上的塔吊挂钩处有由两个动滑轮组成滑轮组(如图所示),两个动滑轮和挂钩的总质量为50kg。设塔吊由电动机牵引把总质量为0.15t的重物匀速提升。忽略一切摩擦和绳重,则电动机牵引力为 N该装置的机械效率为 %(g取10N/kg).
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在农村常有家庭挖井取水,小明同学用如图(甲)所示的滑轮组提土,他用20s的时间把重为150N的土从井中匀速提升4m,拉力做的功W随时间t的变化图像如图(乙)所示.不计绳重和摩擦.
求:(1)有用功; (2)滑轮组的机械效率; (3)拉力的大小; (4)动滑轮的重力. |
(6分)在“探究斜面的机械效率”的实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小强猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.
(1)分析表中数据可得该实验是探究 (小明/小强)的猜想.结论是:在其它条件一定时,斜面 ,机械效率越高. (2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤, ①用弹簧测力计沿斜面把一木块 拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率. ②保持斜面的 不变,改变斜面的 ,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率. ③比较两次 的大小,即可验证猜想是否正确. |
物理兴趣小组的同学用图甲所示的装置来提升重物M,图乙是物体上升过程某段时间内的s﹣t图线。已知物体重为1N,闭合开关后,在2.4s~2.8s这段时间内,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为4V,则在2.4s~2.8s这段时间内该装置提升重物做得有用功为 J,它的效率是 %。
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(12分)小亮家有一辆轿车,爸爸在给他讲车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的“工作容积”称为气缸排量。如果发动机有若干个气缸,所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量。小亮从说明书上查到家中的轿车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L;从网上查找到了了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示。
1.根据图21分析,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有怎样的定性关系? 2.试通过公式推导出在其他参数相同时,轿车发动机的输出功率与其排量的关系。 3.小亮又向爸爸询问了一些实测数据:轿车行驶的路况好,平均车速为l00km/h时,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/l00km。参考图21中的数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,发动机的效率约为多少?每个做功冲程气缸内气体的平均压强是约为多少?(已知汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.7l×103kg/m3) |
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