(9分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在l0s内将240N的物体匀速提升2m.已知工人的拉力为l 00N(不计绳重与摩擦阻力),求:(1) 对重物做的有用功;
题型:不详难度:来源:
(9分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在l0s内将240N的物体匀速提升2m.已知工人的拉力为l 00N(不计绳重与摩擦阻力),求:
(1) 对重物做的有用功; (2) 工人做功的功率; (3) 滑轮组的机械效率; (4) 如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大? |
答案
(1)480J (2) 60W (3)80% (4)120N |
解析
本题考查的知识点是滑轮组的机械效率;有用功好呢额外功;功率的计算。 由滑轮组结构看出,承担物重的绳子股数n=3,s=3h. (1)知道物体重和上升的高度,利用W有用=Gh求出有用功, (2)利用s=3h求绳的自由端移动的距离,再利用W总=Fs求拉力做功;又知道做功时间,利用功率公式求拉力做功的功率; (3)求出了有用功和总功,利用效率公式求滑轮组的机械效率; (4)由于不计绳重与摩擦阻力,利用F=(G物+G动)求动滑轮重;再利用F′=(G物′+G动)求匀速提升300N的重物时的拉力. 解:(1)W有用=Gh=240N×2m=480J; (2)由题知,n=3,s=3h=3×2m=6m, W总=Fs=100N×6m=600J, P===60W, (3)η===80%; (4)∵不计绳重与摩擦阻力, ∴F=(G物+G动), 即:100N=(240N+G动), ∴G动=60N, 匀速提升300N的重物时: F′=(G物′+G动)=(300N+60N)=120N. 答:(1)对重物做的有用功为480J; (2)工人做功的功率为60W; (3)滑轮组的机械效率80%; (4)如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为120N. 要解决本题需知道使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,本题的关键:一是由图得出n的值,利用好s=nh;二是利用好“不计绳重与摩擦阻力,拉力和物重的关系F=(G物+G动)”. |
举一反三
工人把货物拉上货仓时,用了如图所示的滑轮组,己知货物重为500N,用沿绳方向大小为300N的力F拉绳端使货物匀速上升3m,此过程中工人所做的功为_______J,滑轮组的机械效率为__________,若不计绳重和摩擦,则动滑轮重为_______N。 |
小明利用三块材质相同、长度不同的木板,组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”。实验中,他用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上运动,如图所示。下表是他记录的有关实验数据。
实验 次数
| 倾斜 程度
| 物块重量 G/N
| 斜面高度 h/m
| 有用功 W有用/J
| 沿斜面拉力 F/N
| 斜面长 s/m
| 总功 W有用/J
| 机械效率 η
| 1
| 较缓
| 1.5
| 0.3
| 0.45
| 0.8
| 1.0
| 0.8
| 56%
| 2
| 较陡
| 1.5
| 0.3
| 0.45
| 0.9
| 0.8
| 0.72
| 63%
| 3
| 最陡
| 1.5
| 0.3
| 0.45
| 1.0
| 0.6
|
|
| (1)实验过程中,应拉动木块做 (选填“匀速”或“变速”)直线运动。 (2)右上表可知,当其他条件一定时,斜面越长,越 (选填“省力”或“费力”) (3)在地3次实验中,拉力所做的总功是 J,斜面的机械效率是 。 (4)实验中,有用功与总功不相等的原因是 。 (5)请举一个生产、生活中利用斜面的实例: 。 |
如图所示,小明用滑轮组匀速提起一个重为600N的物体A,物体 上升的速度为0.1m/s,人拉绳的力为250N,不计绳重和摩擦,人拉绳做功的功率为__________W,滑轮组的机械效率为_____,动滑轮重_____N. |
如图所示,把重20N的物体以v=0.3m/s的速度匀速向上提起,弹簧测力计的示数为12N,若不计绳重及磨擦,则绳端移动的速度及动滑轮重力的大小分别是( )A.0.6m/s,8N | B.0.15m/s,4N | C.0.6m/s,4N | D.0.15m/s,8N |
|
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图
物理量 次数
| 1
| 2
| 3
| 钩码重G/N
| 4
| 4
| 6
| 钩码上升高度h/m
| 0.1
| 0.1
| 0.1
| 绳端拉力F/N
| 1.8
| 1.4
| 2.4
| 绳端移动距离s/m
| 0.3
| 0.5
| 0.3
| 机械效率η
| 74%
|
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| (1)将表中数据补充完整。(百分号前保留整数) (2)通过表中数据可分析出实验1是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验,实验2是用 (选填“甲”或“乙”)图做的实验. (3)分析比较表中实验1和实验2的数据,可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 (4)比较实验 和实验 (填序号)可得结论:使用同一滑轮组, ,可以提高滑轮组的机械效率。 |
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