分析 (1)知道繩子下端移動(dòng)的距離和物體上升的高度,根據(jù)s=nh求出繩子的有效股數(shù),再根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則畫出繩子的繞法;
(2)知道拉力的大小和繩端移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Fs求出總功,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出人的拉力做功的功率;
(3)已經(jīng)求出總功,也知道機(jī)械效率的大小,利用機(jī)械效率公式求出有用功,利用W=Gh求出物體的重力,再根據(jù)G=mg求出物體的質(zhì)量;
(4)用此滑輪組提升180kg的物體,物重增加,在提升高度相同時(shí),有用功增加,而動(dòng)滑輪重不變,額外功不變,根據(jù)機(jī)械效率公式判斷機(jī)械效率的變化情況;
不計(jì)繩重及摩擦,結(jié)合已知條件和前面得到的數(shù)據(jù),利用F=$\frac{1}{n}$(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重;
根據(jù)G=mg計(jì)算質(zhì)量為180kg的物體的重力,再根據(jù)F=$\frac{1}{n}$(G+G動(dòng))計(jì)算自由端承受的拉力.
解答 解:
(1)由s=nh可得,滑輪組上繩子的有效股數(shù)n=$\frac{s}{h}$=$\frac{1.5m}{0.5m}$=3,根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則可知,繩子應(yīng)從動(dòng)滑輪掛鉤上開始繞起,如圖所示:
(2)人的拉力做的功:W總=Fs=600N×1.5m=900J,
人的拉力做功的功率:
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{900J}{10s}$=90W;
(3)由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可得,拉力做的有用功:
W有=ηW總=70%×900J=630J,
由W有=Gh可得,被吊起重物的重力:
G=$\frac{{W}_{有}}{h}$=$\frac{630J}{0.5m}$=1260N;
由G=mg可得,被吊起重物的質(zhì)量:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1260N}{10N/kg}$=126kg;
(4)用此滑輪組提升180kg的物體,物體的質(zhì)量增大,物重增加,在提升高度相同時(shí),有用功增加,而動(dòng)滑輪重不變,額外功不變,根據(jù)機(jī)械效率公式可知,滑輪組的機(jī)械效率將變大.
由題意和前面計(jì)算可知,最初用600N的力拉繩子,物重為1260N,
不計(jì)繩重及摩擦,繩子自由端的拉力F=$\frac{1}{n}$(G+G動(dòng)),
則動(dòng)滑輪的重:G動(dòng)=nF-G=3×600N-1260N=540N;
質(zhì)量為180kg的物體的重力:G′=m′g=180kg×10N/kg=1800N,
用此滑輪組提升180kg的物體時(shí),自由端承受的拉力:
F′=$\frac{1}{n}$(G′+G動(dòng))=$\frac{1}{3}$×(1800N+540N)=780N.
答:(1)如上圖所示;
(2)人的拉力做功的功率是90W;
(3)被吊起重物的質(zhì)量是126kg;
(4)用此滑輪組提升180kg的物體后,滑輪組的效率將變大;自由端承受的拉力是780N.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組的組裝和功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算等,明確有用功和總功是解題的關(guān)鍵.
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 以地面為參照物,人是靜止的 | |
B. | 人在運(yùn)動(dòng)時(shí)比靜止時(shí)的慣性大 | |
C. | 車胎表面有花紋,是為了增大摩擦 | |
D. | 自行車受到的重力和地面對(duì)自行車的支持力是一對(duì)平衡力 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 電壓表示數(shù)/V | 電流表示數(shù)/A | 功率/W |
1 | 3.00 | 0.36 | |
2 | 3.80 | 0.40 | |
3 | 4.50 | 0.42 |
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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