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物理必考如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答:mxm物理好资源网(原物理ok网)

(1)拉力做功的功率?mxm物理好资源网(原物理ok网)

(2)该滑轮组的机械效率是多少?mxm物理好资源网(原物理ok网)

(3)若用该滑轮组将20N的重物提高0.4m,拉力做的总功是多少?

试题答案

解:从图可知,动滑轮由3段承担.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(1)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.5N,指针指在2N到3N之间,所以小明所用的拉力F=2.5N,mxm物理好资源网(原物理ok网)

而h=0.4m,mxm物理好资源网(原物理ok网)

则拉力移动的距离为:s=3h=3×0.4m=1.2m,mxm物理好资源网(原物理ok网)

∴拉力做的总功为:W=Fs=2.5N×1.2m=3J,mxm物理好资源网(原物理ok网)

拉力做功的功率为:P===1.5W.mxm物理好资源网(原物理ok网)

答:拉力的功率是1.5W.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵W有用=2.4J;mxm物理好资源网(原物理ok网)

∴滑轮组机械效率为:η===80%.mxm物理好资源网(原物理ok网)

答:该滑轮组的机械效率是80%.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(3)∵W有用=2.4J,h=0.4m,mxm物理好资源网(原物理ok网)

∴物体的重力为:G===6N,mxm物理好资源网(原物理ok网)

不考虑绳重及摩擦,F=(G+G),mxm物理好资源网(原物理ok网)

而拉力F=2.5N,mxm物理好资源网(原物理ok网)

∴动滑轮的重力为:G=3F-G=3×2.5N-6N=1.5N,mxm物理好资源网(原物理ok网)

当重物的重力为20N时,此时的拉力F=(G+G)=×(20N+1.5N)=N,mxm物理好资源网(原物理ok网)

又∵s=3h=3×0.4m=1.2m,mxm物理好资源网(原物理ok网)

∴此时拉力做的总功为:W=FS=N×1.2m=8.6J.mxm物理好资源网(原物理ok网)

答:若用该滑轮组将20N的重物提高0.4m,拉力做的总功是8.6J.mxm物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

首先根据动滑轮由几段承担,来确定滑轮组的绳子段数,然后根据公式逐个计算.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(1)弹簧测力计示数即可读出小明所用的拉力,知道重物上升的高度,从而可以计算出拉力移动的距离,根据公式W=FS求出总功,再利用公式P=求出拉力做功的功率.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道小明做的有用功和总功,可利用公式η=计算滑轮组机械效率.mxm物理好资源网(原物理ok网)

(3)不考虑绳重及摩擦,知道有用功和重物上升的高度,可利用公式G=计算出物体的重力,知道拉力为2.5N,利用F=(G+G)求动滑轮重,再利用该公式求提升20N重物时的拉力,最后利用公式W=FS计算出拉力做的总功.mxm物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题所涉及到的公式特别多,要根据滑轮组确定绳子段数n,然后利用公式认真计算,在计算过程中,要注意单公式变形问题;对同一滑轮组来说,被提升重物的重,机械效率越高.mxm物理好资源网(原物理ok网)

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