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物理考题:2008年春节前夕.我国南方部分省市遭遇了50年一次的特大雪

更新时间:2024-01-17 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

2008年春节前夕,我国南方部分省市遭遇了50年一次的特大雪灾.在这次受灾最为严重的湖南省郴州地区.部分高压电架断倒,造成郴州长达7天的停电停水.为保证灾区人民过上一个祥和的新年.电力部门加班加点组织人员进行抢修.在某个吊装车无法到达的工地上,某抢修小组采用了先在高压电架旁树立高杆,安装滑轮,然后再向空中的工作平台运送钢架的方法.其示意图如图所示.若某次搬运的是80kg的钢架,一分半钟后钢架被提升到10m高的工作平台上,抢修工人所用的拉力为450N(不计绳重和摩擦,g取10N/kg).求:6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(1)请你画出滑轮组的绕线示意图.6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(2)用滑轮组提升钢架时的机械效率是多少?6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(3)工人拉力的功率是多大?6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(4)某次用这个滑轮组运送100kg的钢架,则此时的滑轮组机械效率是多大?

试题答案

解:(1)从上端的定滑轮挂钩开始,依次向下绕过动滑轮,再向上绕过定滑轮,绳子回到人的手中,如图所示,用2段绳子承担物重;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(2)钢架的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N,滑轮组此时的机械效率η===88.9%;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(3)工人拉力的功率P===100W;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(4)动滑轮的重G=2F-G=450N×2-800N=100N;第二次动滑轮的机械效率为:η′===90.9%.6Zc物理好资源网(原物理ok网)

答:(1)如图;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(2)滑轮组的机械效率为88.9%;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(3)工人拉力的功率是100W;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(4)第二次滑轮组的机械效率为90.9%.6Zc物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)从图中可以看出,滑轮组由一只动滑轮和一只定滑轮组成,人站在地面拉绳子,据此可确定绳子的绕法;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据钢架的质量可算出重力,再知道提升的高度可以算出有用功的大小.根据s=nh可得出拉力移动的距离,利用公式W=Fs可求出总功,代入机械效率的公式可得出机械效率;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(3)时间是一分半钟,用总功除以时间,可得出拉力的功率大小;6Zc物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据前面的计算结果,求出动滑轮的重,当物重改变时,额外功不算,可以据此计算出新的机械效率的大小.6Zc物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题中先正确给滑轮组绕线是解题的基础,对功、功率、机械效率公式的熟练运用是解决此类题的关键,本题的难点在于,当物重改变时,机械效率也随之改变,此时要通过求动滑轮的重来重新得出机械效率的求法,有一定的挑战性,是我们应该关注的.6Zc物理好资源网(原物理ok网)

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