题目内容

如图甲所示的滑轮组(摩擦忽略不计),将一个重78牛的铁块A匀速提升2米,拉力F1做功是200焦,g取10N/kg,求:
(1)该滑轮组的机械效率.
(2)若将铁块A置于水中,如图乙所示,仍用该滑轮组将其在水中匀速提升2米(不计水的阻力和动滑轮重),则拉力F2做了多少功?(ρ=7.8×103千克/米3

解:(1)G=78N,h=2m,W1=200J,
W有用=Gh=78N×2m=156J,
η===78%;
(2)m===7.8kg,
V===0.001m3
而F=ρgV=1000kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N,
由于该滑轮组将其在水中匀速提升,则A受到平衡力,故2F2=G-F
所以F2=(G-F)=(78N-10N)=34N,
W2=F2S=F2?2h=34N×4m=136J.
答:(1)该滑轮组的机械效率是78%;
(2)拉力F2做了136J的功.
分析:(1)读图明确滑轮组的特点,得出s与h的倍数关系,利用机械效率的公式即可直接进行计算;
(2)铁块在水中时会受到浮力的作用,用重力减去浮力,就是用滑轮组承担的拉力,再根据总功的公式可进行求解.
点评:本题中,第一步的计算用到了机械效率的公式,难度不大,直接代入数据计算即可.第二步则要对物体进行受力分析,搞清要承担的总拉力,当然,还要通过密度的公式和浮力的公式先求出铁块所受的浮力才行.
练习册系列答案
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(2012?鞍山三模)某兴趣小组决定对“影响滑轮组机械效率大小的因素”进行研究,对于这个问题,他们提出了以下几种猜想:
猜想1:滑轮组的机械效率可能与被提升物体的物重有关;
猜想2:滑轮组的机械上升的高度有关;
猜想3:滑轮组的机械效率可能与动滑轮的重有关.
小明用如图甲所示的滑轮组进行了三次试验,效率可能与被提升物体实验数据如下表:
实验次数 物重
G/N
物体上升的高度
h/cm
测力计的示数
F/N
测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 25
(1)小明这个实验是为了验证猜想
2
2

(2)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是
17
17

②第三次试验中滑轮组的机械效率是
80%
80%

(3)根据小明的实验,你可以得出的结论是滑轮组的机械效率与
物体上升的高度无关
物体上升的高度无关

(4)小红在小明实验的基础上多使用一个动滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个动滑轮,目的是为了改变
动滑轮的总重
动滑轮的总重

②当两位同学使用各自的滑轮组提升相同重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率
不相同
不相同
(填“相同”或“不相同”),理由是
在有用功相同,额外功不同,则有用功占总功的百分比不同即滑轮组的机械效率不同
在有用功相同,额外功不同,则有用功占总功的百分比不同即滑轮组的机械效率不同

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