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铁=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排===0.001m3
而F浮=ρgV排=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浮,
所以F2=(G-F浮)=(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.
W有用=Gh=78N×2m=156J,
η===78%;
(2)m===7.8kg,
V排===0.001m3
而F浮=ρgV排=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浮,
所以F2=(G-F浮)=(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.
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