近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后,需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如图)把车里的发动机提起来。已知发动机质

近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后,需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如图)把车里的发动机提起来。已知发动机质

题型:0110 模拟题难度:来源:
近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车出现故障后,需要进行维修。小明家的汽车发动机在维修时,工人师傅要用一个滑轮组(如图)把车里的发动机提起来。已知发动机质量为120kg,工人拉力为400N,在10s内发动机被提起了1m。求:(g=10N/kg)
(1)滑轮组的机械效率是多少?
(2)工人师傅做功的功率是多少?
答案
解:
(1)G=mg=120kg×10N/kg=1200N,η=Gh/Fs=G/nF=1200N/(4×400N)=75%;
(2)W=Fs=Fnh=400N×4×1m=1600J,P=W/t=1600J/10s=160W。
举一反三
小明和同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列猜想:
a) 滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重力有关;
b) 滑轮组机械效率高低可能与被提物体重力有关;
c) 滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关;
d) 滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
(1)小明思考了一下,就说了在理想情况下,猜想d是正确的,而在实际情况下猜想a是正确的,请你用所学的公式与知识证明小明的两个说法是正确的还是错误的。将推导证明过程写在下面(物体重用G表示,滑轮重用G表示,物体提升高度用h表示,承重绳子段数用n表示,绳子自由端的拉力用F表示)
_________________________________________________________________________
你认为小明的说法_____________(填正确或者错误)
(2)一位同学设计了如图所示的四个滑轮装置,依次进行了4次实验,对上述猜想进行探究,用弹簧测力计测出绳子自由端的拉力和物体重力,记录的实验数据如下表所示:
(a)第4次实验(图中的④)承重绳子的段数为_______,机械效率为_______;
(b)分析上面表格,由第1次和第2次实验可知,猜想________是正确的;
(c)分析上面表格,由第2次和第3次实验可知,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越 ________;

题型:0119 模拟题难度:| 查看答案
如图所示,工人用滑轮组将重400N的货物匀速提升2m,拉力F为250N,则绳子自由端移动的距离是__________m,此过程有用功为__________,滑轮组的机械效率为_________,如果这个过程用时5秒,则工人拉绳的速度是__________m/s。
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如图,两个滑轮组由每个质量相同的滑轮组成。用它们分别将行李物G1、G2提高相同的高度
[     ]
A.若G1=G2,拉力做的额外功相同
B.若G1=G2,拉力做的总功相同
C.若G1=G2,甲的机械效率大于乙的机械效率
D.用同一个滑轮组提起不同的重物,机械效率不变
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在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时,一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将所测实验数据填入下表:
(1)在表中填上四次实验的绳子的段数n和机械效率。
(2)根据实验次序①和_______可知,滑轮组的机械效率高低与______有关。
(3)通过实验次序②和________可知,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越_______。
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火车道口处设置人工控制的栏杆,图是栏杆的示意图。密度和粗细均匀的栏杆全长6m,质量为40kg。栏杆的重心位于P点,栏杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动。栏杆的H端通过滑轮组来提升栏杆,其中A、B、D、E、都是定滑轮,C是动滑轮,T为固定在水平地面上的挂钩。当火车通过岔道口后,管理人员用力F1竖直向下拉绳子,栏杆恰好在水平位置平衡。管理人员为了减轻自己的工作强度,他在H端下方的绳子上加挂了一个质量为10kg的重物,用力F2以0.2m/s的速度匀速拉动绳子使栏杆逆时针转动45°角时车辆放行。此时管理人员将绳端固定在挂钩T上。已知:F1∶F2=17∶15;OH=1m,忽略细绳与滑轮的摩擦。g取10N/kg。求:
(1)动滑轮C的重力;
(2)F1的大小;
(3)F2的功率;
(4)管理人员用力F2工作时滑轮组的效率(结果保留一位小数)
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