用如图所示的滑轮组提升重物,当作用在绳子自由端的拉力为100N时,能匀速提起重力为240N的物体.不计摩擦和绳重,求:(1)动滑轮重为多少?(2)若绕绳能承受的
题型:不详难度:来源:
用如图所示的滑轮组提升重物,当作用在绳子自由端的拉力为100N时,能匀速提起重力为240N的物体.不计摩擦和绳重,求:
(1)动滑轮重为多少? (2)若绕绳能承受的最大拉力为200N,则该滑轮组的最大机械效率为多大? |
答案
(1)动滑轮重为60N; (2)若绕绳能承受的最大拉力为200N,则该滑轮组的最大机械效率为90%. |
解析
试题分析:(1)不计绳重和摩擦,知道拉力和物重的大小,利用F=(G轮+G物)求动滑轮的重; (2)已知绕绳能承受的最大拉力,根据F=(G轮+G物)求出能承受的最大物重,再利用η===求滑轮组的最大机械效率. (1))∵不计绳重和摩擦, ∴F=(G轮+G物) 即:100N=(G轮+240N), ∴动滑轮的重:G轮=60N; (2)∵绕绳能承受的最大拉力为200N, ∴F最大=(G轮+G最大) 200N=(60N+G最大) G最大=540N, 则滑轮组的最大机械效率: η=×100%=×100%=×100%=×100%=90%. 点评:本题考查了使用滑轮组最大物重的计算、机械效率,本题关键:一是利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=(G轮+G物)],二是利用好推导公式η=== |
举一反三
某物体在竖直方向受到90N的拉力,以0.2m/s的速度匀速向上运动.(空气阻力不计)求:
(1)物体在10s内上升的距离. (2)物体受到的重力. (3)如图所示,若改用机械效率为80%的滑轮组,用10N的拉力使物体仍以0.2m/s的速度匀速向右移动,求10s内人对物体所做的有用功率. |
如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关. B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关. 他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动,分别做了四次实验,并记录实验数据如下:
实验次数
| 斜面倾斜程度
| 斜面粗糙程度
| 木块重量G/N
| 斜面高h/m
| 拉力F/N
| 斜面长s/m
| 有用功W有/J
| 总功W总/J
| 机械效率η
| 1
| 较缓
| 木板表面
| 2
| 0.1
| 0.6
| 0.5
| 0.2
| 0.3
| 67
| 2
| 较陡
| 木板表面
| 2
| 0.2
| 1
| 0.5
| 0.4
| 0.5
| 80%
| 3
| 最陡
| 木板表面
| 2
| 0.3
| 1.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 86%
| 4
| 最陡
| 毛巾表面
| 2
| 0.3
| 1.6
| 0.5
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| (1)请将上表所缺的数据补充完整. (2)比较 两次实验可知猜想A是正确的. (3)比较1、2、3次实验得到的结论是:当斜面粗糙程度相同时,斜面越陡机械效率 . |
用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将两个相同的钩码提升10cm,若不计绳子与滑轮的摩擦, 装置更省力(选填“甲”或“乙”).甲装置的机械效率 乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”).
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小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为 J,机械效率为 . (2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
L(m)
| 0.45
| 0.40
| 0.35
| 0.30
| W额外(J)
| 0.90
| 0.80
| 0.70
| 0.60
| 通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成 比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为 ;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为 N. |
关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是( )A.机械效率可以提高到100% | B.机械效率总小于1 | C.功率大的机械,机械效率高 | D.机械效率越高,有用功越多 |
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