题目内容
【题目】小华站在地上,用如图所示滑轮组将重400N的木箱吊到高度为3m阳台上.不计绳重、动滑轮重和摩擦.
(1)请完成滑轮组的绕法.
(2)在匀速起吊过程中,木箱受到的拉力是多大?
(3)若她的实际拉力为250N,用了10s将该木箱吊到阳台上,则小华做功的功率是多大?此时滑轮组的机械效率是多大?
【答案】
(1)解:拉力向下,从定滑轮起组装滑轮组,滑轮组绕法如图所示:
(2)解:滑轮组承重绳子股数n=2,
不计绳重、动滑轮重和摩擦,拉力大小:
F= G= =200N;
(3)解:拉力的功:
W=Fs=Fnh=250N×2×3m=1500J,
小华做功功率:
P= = =150W;
有用功:
W有用=Gh=400N×3m=1200J,
效率:
η= ×100%= ×100%=80%;
【解析】(1)一个动滑轮、一个定滑轮、拉力向下,作出滑轮组的绕法.(2)不计绳重、动滑轮重和摩擦,利用F= G计算拉力大小;(3)求出拉力的功,然后由功率公式求出功率.求出有用功,由效率公式求出效率.
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮组绳子拉力的计算的相关知识,掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G物 + G轮),以及对滑轮(组)的机械效率的理解,了解关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF).
【题目】我国自主研制的某新型战斗机,具备超音速巡航、电磁隐身、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系如表:
速度v(m/s) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
阻力f/N | 0.3×104 | 1.2×104 | 2.7×104 | 4.8×104 | 7.5×104 |
飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:
(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?
(2)当飞机以300m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是2.6×103km,则飞机发动机的效率是多少?