题目内容
【题目】如图所示,用甲、乙两种滑轮组,分别匀速竖直向上提升同一重物,从相同位置开始提升至同一高度处,求:
(1)若不计绳重,滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比;
(2)若不计绳重及摩擦,重物质量为400g,动滑轮质量为100g,匀速拉动过程中甲、乙两装置的机械效率。
【答案】(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比为3:2;(2)若不计绳重及摩擦,甲、乙两装置的机械效率都是80%。
【解析】
(1)甲乙两滑轮组所提的重物相同,上升的高度相同,若不计绳重,滑轮重及摩擦根据F拉=计算出所用的拉力,比较两绳子拉力的大小关系;(2)甲乙两滑轮组所提的重物相同,上升的高度相同,根据W=Gh求出所做的有用功;(3)不计绳重和摩擦时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功,再根据总功等于有用功和额外功之和,计算出总功,根据公式
得出机械效率。
(1)由图知,甲图中,n1=2;乙图中,n2=3,若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F=G,两次拉力F1和F2之比:F1:F2=
G:
G=
:
=3:2;
(2)重物的重力:G=mg=0.4kg×10N/kg=4N,动滑轮的重力:G轮=m轮g=0.1kg×10N/kg=1N,不计绳重及摩擦时,滑轮组的机械效率η==
,由于两装置中物重和动滑轮重均相同,所以甲、乙两装置的机械效率:η1=η2=
.
故答案为:(1)若不计绳重、滑轮重及摩擦,两次拉力F1和F2之比为3:2;(2)若不计绳重及摩擦,甲、乙两装置的机械效率都是80%。
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