如圖,小明用的滑輪組,在10s內(nèi)將質(zhì)量為60kg的物體A勻速提升了2m,已知繩子自由端所用的拉力為200N.不計(jì)繩重和輪與軸的摩擦,請計(jì)算出與此題相關(guān)的任意5個物理量.(g取10N/kg)

【答案】分析:(1)由圖滑輪組的繞線情況可知動滑輪由幾段繩子承擔(dān)物重,并且繩端移動的距離就是物體上升高度的幾倍;.
(2)已知重物的質(zhì)量為60kg可求重力;又根據(jù)物體A勻速提升了2m可求有用功;拉力為200N則小明做的總功利用公式W=Fs可求得;
(3)根據(jù)以上各物理數(shù)據(jù)是在10s內(nèi)完成,則速度、動滑輪重、額外功、有用功率、總功率、機(jī)械效率都可求出.
解答:解:由圖滑輪組的繞線情況可知:四股繩吊動滑輪;
(1)繩自由端拉下的距離:s=4h=4×2m=8m;
(2)物體A重:G=mg=60kg×10N/kg=600N;
(3)有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J;
(4)總功:W=Fs=200N×8m=1600J;
(5)滑輪組的機(jī)械效率:η===75%;
因?yàn)闀r(shí)間為10s已知,還可以計(jì)算A上升的速度、繩移動的速度、動滑輪重、額外功、有用功率、總功率等.
答:計(jì)算出的與此題相關(guān)的5個物理量為:
(1)繩自由端拉下的距離為8m;
(2)物體A重力大小為600N;
(3)有用功為1200J;
(4)總功為1600J;
(5)滑輪組的機(jī)械效率是75%;
點(diǎn)評:本題為答案開放,主要考查重力、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算,雖知識點(diǎn)多,但屬于基礎(chǔ)內(nèi)容,難度不大.
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