如圖,質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處.已知貨物質(zhì)量為160kg,人用力F勻速拉繩,人拉繩的功率P,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對工人的支持力為N,滑輪組的機(jī)械效率η為80%(不計(jì)繩重及滑輪摩擦,g取10N/kg),則下列選項(xiàng)正確的是


  1. A.
    工人的拉力F大小為400N
  2. B.
    工人拉繩的功率P為40W
  3. C.
    地面對工人的支持力N為1100N
  4. D.
    動(dòng)滑輪的質(zhì)量m為400kg
A
分析:(1)首先判斷滑輪組的繩子段數(shù)為5,計(jì)算出人的重力和兩次提升物體的重力,根據(jù)滑輪組特點(diǎn)計(jì)算出人拉繩子的拉力也就是繩子拉人的力,然后根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率:η==可求出工人的拉力F.
(2)根據(jù)物體上升速度,利用公式P=Fv計(jì)算拉力功率;
(3)根據(jù)人的質(zhì)量可求出人的重力,以人為研究對象進(jìn)行受力分析,利用N=G-F,可求出地面對工人的支持力,
(4)滑輪組的繩子段數(shù)為5.利用F= 可求出動(dòng)滑輪的總重力,再利用m=可求得動(dòng)滑輪的總質(zhì)量.
解答:A、動(dòng)滑輪和貨箱總重為G.運(yùn)送的貨物所受的重力為:G1=m1g=160kg×10N/kg=1600N;
由滑輪組的機(jī)械效率η為80%可知,η====80%,解得F=400N,故本選項(xiàng)正確;
B、人勻速拉繩的力:F=400N
貨物勻速上升的速度:v1=0.1m/s;
人勻速拉繩的速度:v1′=5v1=5×0.1m/s=0.5m/s
P1=Fv1′=400N×0.5m/s=200W.故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C、地面對工人的支持力N=G-F,
人所受的重力為:G=mg=70kg×10N/kg=700N;
所以地面對工人的支持力N=700N-400N=300N,故本選項(xiàng)錯(cuò)誤;
D、因滑輪組的繩子段數(shù)為5.所以F= 即400N=,解得G=400N,
m===40kg.故本選項(xiàng)錯(cuò)誤.
故選A.
點(diǎn)評:本題是綜合性很強(qiáng)的題目,考查了重力公式、速度公式、效率公式、使用滑輪組拉力的計(jì)算,本題關(guān)鍵:一是不計(jì)繩重及滑輪摩擦,拉力F= 的利用,二是功率推導(dǎo)公式P=Fv的使用,總之,是一道難題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2012?湛江)我市徐聞縣毗鄰瓊州海峽,風(fēng)力資源極為豐富,隨著廣東粵能有限公司風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè),徐聞將成為廣東省最大的風(fēng)力發(fā)電基地(如圖).已知某小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速變化的關(guān)系如圖所示,且從網(wǎng)上查到風(fēng)級與風(fēng)速的關(guān)系數(shù)據(jù)如下表:

風(fēng)級與風(fēng)速的關(guān)系
風(fēng)級 3 6 9 12
風(fēng)的名稱 微風(fēng) 強(qiáng)風(fēng) 烈風(fēng) 臺風(fēng)
風(fēng)速(米/秒) 3.4~5.4 10.8~13.8 20.8~24.4 大于32.6
(1)風(fēng)力發(fā)電時(shí),風(fēng)輪機(jī)葉片受到風(fēng)力的推動(dòng)后轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電.發(fā)電機(jī)是利用
電磁感應(yīng)
電磁感應(yīng)
原理工作的.
(2)根據(jù)該發(fā)電機(jī)組的輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系圖,在風(fēng)速為
14
14
m/s時(shí)達(dá)到最大輸出功率.
(3)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率與風(fēng)速之間的關(guān)系是
風(fēng)速在4~14米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率也越大;風(fēng)速在大于14米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率越。ɑ蝻L(fēng)速增大時(shí),輸出功率先增大,后減。
風(fēng)速在4~14米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率也越大;風(fēng)速在大于14米/秒時(shí),風(fēng)速越大,輸出功率越。ɑ蝻L(fēng)速增大時(shí),輸出功率先增大,后減。

(4)請你根據(jù)圖象判斷,臺風(fēng)來臨時(shí),能否給風(fēng)力電場帶來最大的經(jīng)濟(jì)效益?
不能
不能
(填“能”或“不能”).
(5)該風(fēng)力發(fā)電機(jī)固定在水平地面上時(shí),整個(gè)裝置與地面接觸的面積是1m2,總質(zhì)量為70kg.該裝置對水平地面的壓強(qiáng)是
700
700
Pa.(取g=10N/kg)
(6)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率除了與風(fēng)速有關(guān)外,還可能與
風(fēng)葉的形狀(或風(fēng)葉的排列結(jié)構(gòu)、風(fēng)葉的材料、風(fēng)葉的面積、風(fēng)的方向等)
風(fēng)葉的形狀(或風(fēng)葉的排列結(jié)構(gòu)、風(fēng)葉的材料、風(fēng)葉的面積、風(fēng)的方向等)
有關(guān).(填一項(xiàng))

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖,質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處.已知貨物質(zhì)量為160kg,人用力F勻速拉繩,人拉繩的功率P,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對工人的支持力為N,滑輪組的機(jī)械效率η為80%(不計(jì)繩重及滑輪摩擦,g取10N/kg),則下列選項(xiàng)正確的是(  )

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科目:初中物理 來源:2009-2010學(xué)年北京市懷柔區(qū)八年級(下)物理競賽試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖,質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處.已知貨物質(zhì)量為160kg,人用力F勻速拉繩,人拉繩的功率P,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對工人的支持力為N,滑輪組的機(jī)械效率η為80%(不計(jì)繩重及滑輪摩擦,g取10N/kg),則下列選項(xiàng)正確的是( )

A.工人的拉力F大小為400N
B.工人拉繩的功率P為40W
C.地面對工人的支持力N為1100N
D.動(dòng)滑輪的質(zhì)量m為400kg

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科目:初中物理 來源:北京期末題 題型:單選題

如圖,質(zhì)量為70kg的工人站在水平地面上,用滑輪組把貨物運(yùn)到高處。已知貨物質(zhì)量為160kg,人用力F勻速拉繩,人拉繩的功率P,貨箱以0.1m/s的速度勻速上升,地面對工人的支持力為N,滑輪組的機(jī)械效率η為80%(不計(jì)繩重及滑輪摩擦,g取10N/kg),則下列選項(xiàng)正確的是
[     ]
A.工人的拉力F大小為400N
B.工人拉繩的功率P為40W
C.地面對工人的支持力N為1100N
D.動(dòng)滑輪的質(zhì)量為400kg

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