工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为250N,滑轮组的机械效率是多少? 若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉
题型:不详难度:来源:
工人利用如图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m,所用拉力为250N,滑轮组的机械效率是多少? 若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦的力)
小明的解题过程是: 解: W有=Gh=400N×2m=800J W总=FS=250N×2m×2=1000J η= W有/W总=800J/1000J=0.8=80% W有/= G/h=900N×2m=1800J W总/= W有//η=1800J/80%=2250J 答:滑轮组的机械效率是80%,拉力在这一过程中所做的功是2250J. 上述解答是否有错误?如有错误,指出错误原因,并对错误加以订正. |
答案
错误,滑轮组的机械效率随物重的增加而增大,2000J |
解析
(1)求机械效率的过程中,相应的物理量和公式均为正确的,故此项解答是正确的. (2)求拉力做功时,G=900N;h=2m均无误,但此时重物重力增大,滑轮组的机械效率也变大,却仍用80%的机械效率来计算,故此处有误. 此时,前面步骤中求出的机械效率80%已是不能使用,故题目变成已知G和h,还有从图中可看出有两段绳子在拉重物,故S=2h=2×2m=4m;另因不计绳和摩擦,故有F=1/2(G动+G物),可由此公式在第一步骤中求出动滑轮重力,再由动滑轮和重物重力在此求出拉力,最后根据W总=FS求出总功.具体计算过程见下列答案. 故本题答案为: 答:上述解答中,第一步求出机械效率80%是正确的.第二步求拉力功率时,因重物重力改变,故机械效率也应改变,仍用80%去计算是错误的. 正确的应如下: ∵不计绳和摩擦力∴F=1/2(G动+G物) 当第一次拉动重物时G物=400N F=250N,可得G动=2F-G物=2×250N-400N=100N 则第二次拉动重物时,拉力F′=1/2(G动+G物′)=1/2(100N+900N)=500N 故拉力做的功为:W′=F′•S=500N×4m=2000J |
举一反三
用20牛的水平拉力,拉着重为80牛的物体在水平地面沿直线运动了20米,运动时间为8秒,撤掉拉力后物体又向前运动了2米,用时2米秒。则拉力做功 J ,拉力做功的功率为 W,重力做功 J。 |
小宇乘坐他爸爸驾驶的一辆功率为24KW的轿车,在一段平直的公路上匀速行驶了2min,行驶的路程为3.6km,车速是 m/s,这段时间内汽车所做功为 J,受到的牵引力为 N; |
青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100min内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m(g取10N/kg)。 |
赵显同学学习了“功率”后,对测功率产生了兴趣,他请李沁帮忙,测他做俯卧撑时的功率。(每空1分,共4分)
(1)做俯卧撑时人的身体部分可以近似的看成是一个_________。(填一个简单机械的名称) (2)所需准备的测量工具有体重计、刻度尺和________。 (3)赵显同学共做了20个俯卧撑,做前10个较快,后10个明显有点“力不从心”,则他做后10个俯卧撑的功率_______(选填“大于”、“等于”或“小于”)整个20个的平均功率。 (4)体重是500N的沈思邈想粗略的测出自己做俯卧撑的功率,他先用刻度尺测出自己手臂的长约60cm,10s内做了8个俯卧撑,则他的功率约是________W。 |
如图所示,用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体,物体在10s内竖直上升了1m,人拉绳的力为250N.试问: (1)人拉绳子做功的功率为多少? (2)滑轮组的机械效率为多少? (3)动滑轮重多少?(不计绳重和摩擦) |
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