Question

（8分）小明做“測滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時，用圖中所示的滑輪。（摩擦不計(jì)、g取10N/kg、ρ鋁=2.7×103kg/m3）

（1）請你幫小明組裝成最省力的滑輪組，請?jiān)趫D中畫出其繞線．

（2）質(zhì)量為2.7kg的立方體鋁塊放在水平地面上．求鋁塊所受的重力和對地面的壓強(qiáng)；

（3）用此滑輪組，將鋁塊勻速提起10厘米時，繩頭拉力為8牛．拉力做了多少功？滑輪組的機(jī)械效率是多少？

（4）物重不變時，影響此滑輪機(jī)械效率的因素是什么？

 

Answer 1

（1）答案如圖

（2）鋁塊所受的重力為27N；鋁塊對地面的壓強(qiáng)為2700Pa；

（3）拉力做的功為3.2J；滑輪組的機(jī)械效率是84.38%；

（4）物重不變時，影響此滑輪機(jī)械效率的因素是動滑輪的重力．

【解析】

試題分析：（1）最省力的畫法要求繩子股數(shù)最多，可知當(dāng)固定端在定滑輪時繩子股數(shù)為4股，當(dāng)繩子固定端在動滑輪上時繩子股數(shù)為3股，所以最省力為4股繩子，即固定端在定滑輪上，答案如圖所示；（2）鋁塊所受的重力：G=mg=2.7kg×10N/kg=27N；鋁塊對地面的壓強(qiáng)：p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρgh=ρg

=ρg =g=10N/kg×=2700Pa；（3）將鋁塊勻速提起10厘米時，繩子自由端移動的距離：s=4h=4×0.1m=0.4m；拉力做的功：W總=Fs=8N×0.4m=3.2J；滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=×100%=84.38%；（4）物重不變時，影響總功的大小為滑輪重，所以影響此滑輪機(jī)械效率的因素是動滑輪的重力．

考點(diǎn)：滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝；壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算；功的計(jì)算；滑輪（組）的機(jī)械效率