用滑轮组匀速提升重2000N的物体时,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功为1.25×104J,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重.求:(1
题型:不详难度:来源:
用滑轮组匀速提升重2000N的物体时,作用在绳子自由端的拉力大小为625N,拉力做功为1.25×104J,此时滑轮组的机械效率为80%,不计摩擦和绳重.求: (1)重物上升的高度是多少? (2)若使用这个滑轮提升重3.5×103N的物体时,使物体匀速升高1米,作用在绳子自由端的拉力是多少? (3)此时滑轮组的机械效率是多少? |
答案
(1)∵η= ∴所做的有用功为: W有用=η•W总=80%×1.25×104J=1.0×104J, ∵W=Gh,且物体重力为G物=2000N, ∴物体上升的高度为: h===5m; (2)∵W=Fs ∴绳子自由端移动的距离为: s===20m, ∴滑轮组承担重力的绳子段数为: n===4段, 此时根据滑轮组的特点可知:绳子末端的拉力:F=(G物+G轮) ∴动滑轮的重力为 G轮=nF-G物=4×625N-2000N=500N, ∴当用该滑轮组提起3.5×103N的物体时,绳子自由端的拉力为: F"=×(G物"+G轮)=×(3500N+500N)=1000N; (3)此时滑轮组的机械效率为: η====87.5%. 答:(1)重物上升的高度是5m; (2)作用在绳子自由端的拉力是1000N; (3)此时滑轮组的机械效率是87.5%. |
举一反三
用动滑轮匀速提升重为180N的物体,所用拉力为120N,物体升高2m.此过程中,不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率为______,动滑轮重______N. |
小明和小华测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种: 猜想1可能与匀速提升的速度大小有关; 猜想2可能与被提升的钩码重有关; 猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关; 猜想4可能与钩码被提升的高度有关. (1)若要你来探究滑轮组的机械效率是否与钩码被提升的高度有关,考虑上述猜想,在进行实验的时候,应该注意哪些问题? (2)你认为机械效率的高低与钩码被提升的高度______关(填“有”、“无”),请写出你的理由或是推导过程: |
在测定滑轮组的机械效率的实验中,朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做______运动,并将一组实验数据填入下表,请你完成实验表格.
拉力F/N | 钩码重G/N | 拴弹簧测力计的线端提升的距离s/m | 钩码上升的高度 h/m | 有用功W有用/J | 总功W总/J | 机械效率η | 0.34 | 0.98 | 0.4 | 0.1 | | | | 用滑轮组提起重900N的物体,已知动滑轮重300N,绳子自由端受到的拉力为F.在F的作用下,重物在20s内匀速升高了10m,绳子自由端向上移动30m,则滑轮组的机械效率为______%.(忽略绳重和滑轮摩擦) | 小刚在“测滑轮组的机械效率”实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,记录了表所示的数据.(g取10N/kg) (1)根据小刚的实验数据可知:所用滑轮组中动滑轮、定滑轮最少个数分别为:动滑轮______个,定滑轮______个. (2)第一次实验时的机械效率大小为:______%(计算结果保留一位小数),两次实验机械效率不同的原因是______.
次数 | 钩码质量 (g) | 钩码上升高度 (m) | 弹簧测力计示数 (N) | 弹簧测力计向上移动距离 (m) | 1 | 100 | 0.1 | 0.5 | 0.3 | 2 | 200 | 0.2 | 0.9 | 0.6 |
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