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物理必考用如图所示的滑轮组吊起一个重为150N的重物.绳端需用的拉力

更新时间:2024-01-22 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

用如图所示的滑轮组吊起一个重为150N的重物,绳端需用的拉力是60N,若物体上升的高度为50cm.PcL物理好资源网(原物理ok网)

(1)画出滑轮组的绕法.PcL物理好资源网(原物理ok网)

(2)此时滑轮组的机械效率是多少?PcL物理好资源网(原物理ok网)

(3)若用该滑轮组吊起300N的重物时,所用的拉力应该是多大?(不计绳重和摩擦)

试题答案

解:PcL物理好资源网(原物理ok网)

(1)由题知,用滑轮组吊起一个重为150N的重物,绳端需用的拉力为60N,承担物重股数n至少等于3,图中,有两个定滑轮、一个动滑轮,可以从动滑轮上面挂钩开始绕,如下图所示:PcL物理好资源网(原物理ok网)

(2)使用滑轮组做的有用功:PcL物理好资源网(原物理ok网)

W=Gh=150N×0.5m=75J,PcL物理好资源网(原物理ok网)

s=3h=3×0.5m=1.5m,PcL物理好资源网(原物理ok网)

W=Fs=60N×1.5m=90J,PcL物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组的机械效率:PcL物理好资源网(原物理ok网)

η=×100%=×100%≈83.3%;PcL物理好资源网(原物理ok网)

(3)由(1)知,n=3,PcL物理好资源网(原物理ok网)

∵不计绳重和摩擦,PcL物理好资源网(原物理ok网)

∴F=(G+G),PcL物理好资源网(原物理ok网)

即:60N=(150N+GPcL物理好资源网(原物理ok网)

解得动滑轮的重力:PcL物理好资源网(原物理ok网)

G=30N,PcL物理好资源网(原物理ok网)

吊起300N的重物时,拉力:PcL物理好资源网(原物理ok网)

F′=(G′+G)=(300N+30N)=110N.PcL物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑轮组的绕法如图所示;PcL物理好资源网(原物理ok网)

(2)此时滑轮组的机械效率是83.3%;PcL物理好资源网(原物理ok网)

(3)若用该滑轮组吊起300N的重物时,所用的拉力应该是110N.PcL物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)两个定滑轮、一个动滑轮,绕线时可以从动滑轮上面挂钩开始绕(n=3);PcL物理好资源网(原物理ok网)

(2)已知重物的重力和被提升的高度,根据公式W有用=Gh求使用滑轮组做的有用功;确定了n=3,求出拉力端移动的距离s=nh,知道拉力大小,W=Fs求总功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率;PcL物理好资源网(原物理ok网)

(3)知道物重和拉力,不计绳重和摩擦,利用F=(G+G)求动滑轮重;再利用该公式求吊起300N的重物时,所用的拉力.PcL物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了滑轮组的绕法、使用滑轮组拉力的计算、机械效率的计算,利用好不计绳重和摩擦时F=(G+G)是本题的关键.PcL物理好资源网(原物理ok网)

物理学习经验分享:极端法,有意扩大变量差异,扩大变化可使问题更加明显,易辩加深对问题的讨论。例如:测量中的误差。

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