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物理必考用一个动滑轮.一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G.如图所

2024-01-17 20:18:45信息公告141

用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G,如图所示,已知物重G=600N,拉力F=250N,求在重物升高0.5m的过程中,所做的有用功,额外功,及机械效率为多大?若所提升重物重力为750N,拉力为多大?此时的机械效率为多大?(不计绳重和摩擦力).

试题答案

解:(1)由图可知,n=3,Awc物理好资源网(原物理ok网)

绳子自由端移动的距离s=nh=3×0.5m=1.5m,Awc物理好资源网(原物理ok网)

有用功W=Gh=600N×0.5m=300J,Awc物理好资源网(原物理ok网)

总功W=Fs=250N×1.5m=375J,Awc物理好资源网(原物理ok网)

额外功W=W-W=375J-300J=75J;Awc物理好资源网(原物理ok网)

滑轮组的机械效率η===80%;Awc物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据F=(G+G)可得:Awc物理好资源网(原物理ok网)

G=nF-G=3×250N-600N=150N,Awc物理好资源网(原物理ok网)

提升重物重力为750N时的拉力F′=(G′+G)=×(750N+150N)=300N,Awc物理好资源网(原物理ok网)

由η====可得:Awc物理好资源网(原物理ok网)

此时滑轮组的机械效率η′==≈83.3%.Awc物理好资源网(原物理ok网)

答:在重物升高0.5m的过程中,所做的有用功为300J,额外功为75J,机械效率为80%;若所提升重物重力为750N,拉力为300N,此时的机械效率约为83.3%.Awc物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳子自由端移动的距离,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,额外功等于总功和有用功的差值,再根据效率公式求出滑轮组的机械效率;Awc物理好资源网(原物理ok网)

(2)先根据F=(G+G)求出动滑轮的重力,再根据F=(G+G)求出提升重物重力为750N时的拉力,最后根据η====求出此时滑轮组的机械效率.Awc物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题考查了功和机械效率的计算,关键是明确有用功和总功、额外功之间的关系以及公式F=(G+G)、η====的灵活应用.Awc物理好资源网(原物理ok网)