如图所示,小型牵引车通过滑轮组可以将重物匀速吊起.若每次重物均以1m/s的速度匀速上升,且滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计.当吊起质量为340kg的重物A时,牵引车对绳的拉力为FA,滑轮组的机械效率为85%;当吊起重物B时,牵引车对绳的拉力为FB.若FA与FB做功的功率之比为2:3,取g=10N/kg,则下列说法中正确的是
A.FA的大小为2000N
B.物体B的质量为540kg
C.如果小型牵引车对绳拉力的最大功率为1.2×104W,它能吊起物体的最大质量为2540kg
D.滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比为17:18
试题答案
BD
试题解析
图中使用的滑轮组承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.
A、知道物体A的质量,求出物体A的重GA,又知道此时滑轮组的机械效率,利用η====求FA的大小;
B、由题知,重物上升的速度相同,可知拉力移动的速度相同,知道拉力做功功率的比值,根据P=Fv求出拉力的比值,从而求出FB的大小;因为滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,知道物体A重和拉力FA,利用FA=(GA+G轮)求动滑轮重,再根据FB=(GB+G轮)求物体B重,再根据重力公式求物体B的质量;
C、由题知,重物上升的速度为1m/s,可求牵引车的速度,知道最大功率,根据P=Fv求最大牵引力,根据F大=(G大+G轮)求最大物重,再根据重力公式求能吊起物体的最大质量;
D、根据η====求出提升物体B的机械效率,从而求出滑轮组前、后两次吊起重物A、B的机械效率之比.据此分析判断.
解答:如图,n=3,则s=3h.
A、GA=mAg=340kg×10N/kg=3400N,
∵ηA====,
∴FA==≈1333N,故A错;
B、由题知,重物上升的速度相同,则拉力移动的速度相同,
∵P=Fv,PA:PB=2:3,
即:FAv:FBv=2:3,
∴FA:FB=2:3,
∵FA=,
∴FB=×===2000N,
∵滑轮的摩擦和绳重均可忽略不计,
∴FA=(GA+G轮),
即:==(3400N+G轮),
∴G轮=600N,
∵FB=(GB+G轮),
即:2000N=(GB+600N),
∴GB=5400N,
mB===540kg,故B正确;
C、由题知,重物上升的速度为1m/s,则牵引车的速度:
v=3×1m/s=3m/s,
∵P=Fv,
∴最大牵引力:F大===4000N,
∵F大=(G大+G轮),
即:4000N=(G大+600N),
∴G大=11400N,
m大===1140kg,故C错;
D、ηB======90%,
ηA:ηB=85%:90%=17:18,故D正确.
故选BD.
点评:本题关键:一是不计摩擦、绳重,拉力F=(G物+G轮)的使用,二是功率P=Fv的使用;三是机械效率η====的灵活运用.
