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物理考题:用图示滑轮组提升重物.绳重及摩擦不计.(1)当物重为50N时

2024-01-15 21:46:49信息公告260

用图示滑轮组提升重物,绳重及摩擦不计.nO9物理好资源网(原物理ok网)

(1)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?(结果保留三位有效数字)nO9物理好资源网(原物理ok网)

(2)如果用此滑轮组将重80N的重物以0.1m/s速度匀速提升,则拉力的功率为多大?

试题答案

解:(1)由图知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h,nO9物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组的机械效率:nO9物理好资源网(原物理ok网)

η=×100%=×100%=×100%≈83.3%;nO9物理好资源网(原物理ok网)

(2)∵绳重及摩擦不计,nO9物理好资源网(原物理ok网)

∴F=(G+G),nO9物理好资源网(原物理ok网)

∴动滑轮重:nO9物理好资源网(原物理ok网)

G=3F-G=3×20N-50N=10N,nO9物理好资源网(原物理ok网)

当提升80N重物时的拉力:nO9物理好资源网(原物理ok网)

F′=(G′+G)=(80N+10N)=30N,nO9物理好资源网(原物理ok网)

拉力移动的速度:nO9物理好资源网(原物理ok网)

v=3v′=3×0.1m/s=0.3m/s,nO9物理好资源网(原物理ok网)

拉力做功功率:nO9物理好资源网(原物理ok网)

P===Fv=30N×0.3m/s=9W.nO9物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)滑轮组的机械效率为83.3%;nO9物理好资源网(原物理ok网)

(2)拉力的功率为9W.nO9物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由滑轮组的结构可以知道承担物重的绳子股数,从而得出绳子自由端移动的距离与重物升高的高度的关系;又知道拉力和物重大小,利用效率公式求滑轮组的机械效率;nO9物理好资源网(原物理ok网)

(2)绳重及摩擦不计,利用(1)中提供数据,根据F=(G+G)可以求动滑轮重,再利用此公式求当物重为80N时的拉力,求出拉力移动速度,利用P===Fv求拉力做功功率.nO9物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题的关键有二:一是承担物重的绳子股数的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是利用好不计绳重和摩擦时,拉力和物重的关系F=(G+G).nO9物理好资源网(原物理ok网)