题目内容

【题目】如图所示(滑轮组的绕绳未画出),小明用力向下拉动绕在滑轮组的绳子的自由端,使绳端向下移动了1.5m,重物以0.1m/s的速度匀速上升了0.5m.已知:滑轮组的机械效率为80%;重物重为1200N;小明重600N(g=10N/kg).求:

(1)按题意画出滑轮组的绕绳方法。

(2)小明做功的功率。

(3)物体匀速上升时,小明对地面的压力。

【答案】(1)见解析(2)150W(3)100N

【解析】

(1)根据绳子拉下的距离和物体上升的高度,判断作用在动滑轮上的绳子段数

(2)先根据W =Gh计算有用功,然后根据计算总功,再利用速度公式计算小明做功所用的时间,最后利用公式计算小明做功的功率;

(3)根据计算拉力F,然后根据小明的重力求出小明对地面的压力

(1)根据绳子拉下的距离和物体上升的高度知道,作用在动滑轮上绳子段数是,由此可知绳子的固定端应从动滑轮上开始缠绕,如下图

(2)W =Gh知道小明做的有用功是W =Gh=1200N×0.5m=600J;

知道小明做的总功是:

因为绳端向下移动了1.5m,使重物以0.1m/s的速度匀速上升,所以,由知道,小明所用的时间是:

故拉力的功率是:

(3)由知道,小明对绳子的拉力是:

故小明对地面的压力是:

练习册系列答案
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【题目】阅读短文,回答问题。

力传感器在电子秤中的应用

电子秤所使用的测力装置是力传感器。

常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片。若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。

应变片结构如图乙所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感。给上、下金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小。

金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图丙所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿。串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响。

(1)这种力传感器是将力的大小转换为_____(电流/电压)的装置。

(2)外力F增大时,下列说法正确的是_____

A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大

B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小

C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大

D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小

(3)传感器输出的电压U随外力F增大而_____

(4)进行温度补偿时,应给上金属电阻丝串联阻值随温度升高而_____的电阻,下金属电阻丝串联阻值随温度升高而_____的电阻。

(5)如果未进行温度补偿,自由端受到相同的力F作用,该传感器下应变片两端的电压U2冬天比夏天_____(大/小)。

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