【題目】如圖,用滑輪組勻速將1200N的重物在3S內(nèi)提升2m,拉力所做功的功率為1000W,不考慮繩重和摩擦,求:

(1)滑輪組的機械效率;

(2)繩自由端的拉力多大?

(3)若用此滑輪組勻速提升2700N的重物,則機械效率多大?

【答案】(1)滑輪組的機械效率為80%;

(2)作用在繩子自由端的拉力為500N;

(3)若用此滑輪組勻速提起2700N的重物,機械效率為90%.

【解析】

試題分析:(1)利用W=Gh計算出有用功,利用W=Pt計算出總功,利用η=計算機械效率;

(2)已知總功大小,利用公式F=得到拉力的大;

(3)不計繩重和摩擦,使用滑輪組時,施加的拉力等于物重和動滑輪重的,根據(jù)第一次的物重和拉力,可以得到動滑輪重;利用η=計算機械效率.

解:

(1)有用功:W=Gh=1200N×2m=2400J,

由P=得,

拉力所做總功:W=Pt=1000W×3s=3000J,

滑輪組的機械效率為η1=×100%=×100%=80%;

(2)繩子自由端移動距離s=nh=3×2m=6m,

由W=Fs得,

作用在繩子自由端的拉力為F===500N;

(3)由F=(G+G)得,

動滑輪的重力為G=3F1﹣G=3×500N﹣1200N=300N;

第二次作用在繩子自由端的拉力為:F′=(G2+G)=×(2700N+300N)=1000N,

由η====得,

機械效率:η′=×100%=×100%=90%.

答:(1)滑輪組的機械效率為80%;

(2)作用在繩子自由端的拉力為500N;

(3)若用此滑輪組勻速提起2700N的重物,機械效率為90%.

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示,放在粗糙程度不變的水平地面上的物體,用方向不變的力F向右推物體,推力F的大小隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,物體的運動速度隨時間的變化關(guān)系如圖丙所示,則在t=1s時,物體受到的摩擦力_____N;在t=3s時,物體受到的摩擦力為_______N.

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老師解釋說:“這在物理學上稱為失重現(xiàn)象,失重就是物體對支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實際所受重力的現(xiàn)象.如當人們乘電梯加速下降時,人對電梯地面壓力就小于人受到的重力”.小勇在老師指導下到電梯內(nèi)做失重實驗,如圖甲.他將一個體重秤放在電梯水平地面上,然后站上秤臺.如圖乙所示.在電梯向下運動的過程中,他記錄下體重秤在不同時間段的示數(shù)及對應的時間,描繪出了體重秤的示數(shù)隨時間t的變化圖象如圖丙所示.已知小勇的實際質(zhì)量為60kg.(g取10N/kg)

(1)求電梯靜止時,小勇對秤臺的壓力.

(2)若電梯在10s內(nèi)下降的距離為18m,求電梯這段運動時間內(nèi)的平均速度.

(3)根據(jù)圖丙分析,小勇在哪段時間內(nèi)處于失重狀態(tài)?并求此時他對秤臺的壓力.

(4)若下降中體重秤示數(shù)為零,即說明他對體重秤壓力為零,我們稱這種現(xiàn)象為完全失重.如果物體所受合力的大小與物體質(zhì)量關(guān)系為F=ma,其中a稱為加速度,單位為N/kg.請計算小勇完全失重時加速度a的大。

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【題目】在“探究斜面的機械效率”實驗中,小明猜想斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度有關(guān),小聰猜想可能跟斜面的傾斜程度有關(guān).如圖是他們設(shè)計的實驗裝置,下表是其中一位同學在其它條件一定時的實驗數(shù)據(jù).

實驗序號

斜面的傾斜程度

物塊的重力G/N

斜面高度h/m

沿斜面的拉力F/N

斜面長s/m

機械效率

1

較緩

10

0.2

5.5

1

36.4%

2

較陡

10

0.4

7.0

1

3

最陡

10

0.6

8.5

1

70.6%

(1)實驗記錄數(shù)據(jù)如下表,則第2次實驗時斜面的機械效率為

(2)分析表中數(shù)據(jù)可得該實驗是探究 . (選填“小明”或“小聰”)的猜想,結(jié)論是:在其它條件一定時,

(3)另一位同學為探究自己的猜想,設(shè)計了如下步驟.

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(1)PM2.5在大氣中的漫游______(填“是”或“不是”)分子無規(guī)則運動;

(2) 某日下午,揚州市出現(xiàn)霧霾天氣,空氣監(jiān)測PM2.5為107μg/m3,即相當于100m3空氣中細顆粒物的質(zhì)量為______g,全市籠罩在浮塵中,給出行的市民帶來不便。

(3)下列措施中,你認為改善霧霾天氣不可行的是______

A. 關(guān)閉所有排放煙塵的工廠,不得生產(chǎn)

B. 提倡選擇公共交通出行,少開小汽車

C. 推廣使用優(yōu)質(zhì)無煙型煤、低硫型

D. 國家加大光伏發(fā)電、風力發(fā)電的建設(shè)

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