为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,物体上升
题型:不详难度:来源:
为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,物体上升速度v随时间变化关系图像为图(丙),物体上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)没有拉力作用在物体上时,物体对地面的压强是多少? (2)匀速提升物体时,滑轮组的机械效率多大? (3)在1~2s内,拉力F做的功是多少? |
答案
(1)2×103 Pa (2)83.3% (3)187.5J |
解析
知道物体的重力和与地面的接触面积,利用公式P="F/S" 计算压强; (2)根据丙图发现在2~3s内是匀速提升物体的,找出甲图上对应的拉力,根据η=W有用 /W总="G" /Fn ×100%就可以计算出滑轮组的机械效率; (3)从甲图中找出1~2s内对应的拉力F,从丁图找出对应的物体上升的高度h,根据W=Fnh就可以计算出拉力做的功.(1)P=F/S=G/S=2×103 Pa (2)匀速提升物体时,由图可知拉力F=40N =w有/w总=Gh/Fs=G/3F=83.3% (3)在1-2s内,F=50N h=1.25s s=3h=3.75m W=Fs=50N×3.75m=187.5J |
举一反三
在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用图所示装置测得了四组数据,如下表所示。
实验 次数
| 钩码重 G/N
| 钩码上升的 高度h/cm
| 测力计 示数F/N
| 测力计移动的 距离s/cm
| 1
| 3
| 2
| 1.2
| 6
| 2
| 3
| 5
| 1.2
| 15
| 3
| 3
| 8
| 1.2
| 27
| 4
| 3
| 10
| 1.2
| 30
| (1)四次实验中,第_______次实验数据明显出现错误,应当剔除。 (2)第四次实验中,有用功是______J,总功是______J,滑轮组的机械效率为______。 (3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与__________是否有关。 |
用滑轮组把重为400N的物体匀速提高6m,所用拉力F为250N移动的距离为12m,则滑轮组的机械效率为 |
要提高滑轮组的机械效率,下列说法正确的是A.改变绳子绕法 | B.用滑轮组提升更重的物体 | C.在滑轮的轮和绳子之间加些润滑油 | D.用更重的滑轮提升物体 |
|
图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为 (保留整数);若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填:“增大”、“减小”或“不变”)。 |
港务局一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物,所用的拉力F为500N,绳子自由端在50s内被匀速拉下4m,求:(g取10N/kg)
(1)提升时绳子自由端的速度.(2)拉力F的功率.(3)此滑轮组的机械效率. |
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