题目内容

如图甲所示，重为900N的货物，放在水平地面上，与地面的接触面积为0.5m2．
（1）货物对水平地面的压强多大？
（2）如图乙，一工人用滑轮组提升货物、10s内货物匀速上升了3m，则工人拉绳子的速度为多大？若动滑轮重G0=225N（不计绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率多大？
分析：（1）货物放在水平面上，对水平面的压力等于重力；已知压力和接触面积，利用P=
F
S
计算对地面的压强．
（2）已知货物上升的高度和时间，可以得到货物上升的速度；由图知，承担物重的绳子股数，所以得到手拉绳子的速度；已知物重和动滑轮重，利用η=
G 
G +G0
得到滑轮组的机械效率．
解答：解：
（1）货物对水平面的压力为
F=G=900N
货物对水平面的压强为
P=
F
S
=
900N
0.5m2
=1800Pa；
（2）由图知，承担物重的绳子有3股
所以手拉绳子的速度为
v=3×
3m
10s
=0.9m/s
滑轮组的机械效率为
η=
W有用
W有用+W额
=
G
G +G0
=
900N
900N+225N
×100%=80%
答：
（1）货物对水平地面的压强为1800Pa；
（2）手拉绳子的速度为0.9m/s；滑轮组的机械效率为80%．
点评：已知物重和动滑轮重，一般利用公式η=
G 
G +G0
计算滑轮组的机械效率，但没有考虑绳重和摩擦，所以得到的机械效率比实际效率要高．
练习册系列答案
相关题目
小磊班的同学准备用如图甲所示的实验装置测量动滑轮的机械效率．
（1）在实验操作过程中应
竖直向上匀速
竖直向上匀速
拉动弹簧测力计．
（2）小磊和同组的同学用弹簧测力计拉动绳子自由端，将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置，同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置，在这个过程中，弹簧测力计对绳的拉力为F，弹簧测力计的示数如图乙所示．则弹簧测力计对绳的拉力为F是
1.2
1.2
N；钩码上升的距离是
10
10
cm．
（3）实验后，小磊与小明的小组交流实验数据如表：
实验组别 次
数		 动滑轮重G/N 拉力F/N 弹簧测力计上升的距离s/m 总功
W总/J		 钩码重G/N 钩码上升
高度h/m		 有用功
W有/J		 机械效率
η/%
小
磊		 1 0.3 0.2 0.24 2 0.1 0.2 83.3
2 0.3 2.2 0.2 0.44 4 0.1 0.4 90.9
小
明		 1 0.3 1.3 0.2 0.26 2 0.1 0.2
2 0.3 2.3 0.2 0.46 4 0.1 0.4 87.0
请帮助小明计算出第1次实验中动滑轮的机械效率，并填入表格中．
结合实验图和表格中的实验数据可知，使用动滑轮可以
省力
省力
（选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”）．
通过分析实验数据，可以得出结论：
使用同样的动滑轮提升物体时，
提升的物体越重
提升的物体越重
，动滑轮的机械效率越高．
（4）两小组的同学在交流实验数据时发现：使用同样的动滑轮，提升相同的重物匀速上升同高度，即有用功相同的情况下，小磊的小组测得的动滑轮机械效率较高．其原因可能是
两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升（或没有竖直拉动测力计），造成测量的力不准确等
两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升（或没有竖直拉动测力计），造成测量的力不准确等
．
（2013?密云县二模）如图甲所示，动滑轮下面悬挂着物体A，在物体A下面悬挂着空心金属球B．当物体A和金属球B完全在水中以0.2m/s的速度匀速上升的过程中，电动机对绳子的拉力为F1，拉力F1所做的功随时间变化的图象如图乙所示；当物体A在水外，空心金属球B在水内匀速上升的过程中，电动机对绳子的拉力为F2，此过程中滑轮组的机械效率为η1，且η1=80%．当物体A和空心金属球B完全在空气中匀速上升的过程中，电动机对绳子的拉力为F3，此过程中滑轮组的机械效率为η2，且η2=90%．已知：物体A的体积为5×10-3m3，空心金属球B受到的重力为750N．不计绳重和摩擦及水的阻力，g取10N/kg．求：物体A的密度．
（2011?思明区）如图甲所示，用动滑轮把重为100N的物体竖直匀速提高2m，滑轮重力为10N，不计绳重和摩擦，滑轮的机械效率是
90.9%
90.9%
．若将甲装置改装成乙，则滑轮的机械效率将
增大
增大
（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
如图甲所示，冰冻是造成高山地区冬季输配电线路倒塔（杆）断线的重要原因．为了避免这类事故的发生，一方面电力工人要及时对输电线路进行除冰作业，另一方面要加强输电线的抗拉能力．一般高压输电线每一根都是由一股位于中间的钢质线芯和六股相同粗细的铝质线芯绞在一起组成的，其横截面如图乙所示．这种输电线通常被称为钢芯铝绞线（代号LGJ）．已知该钢芯铝绞线所能承受的最大安全拉力为其正常工作情况下拉力的5倍．下表是该种钢芯铝绞线的相关技术数据．
铝线（股数×直径）（mm） 钢线（股数×直径）（mm） 导线外直径（mm） 电阻（Ω/km） 安全载流量
70 80 90
6×3.80 1×3.80 11.4 0.5 194A 228A 255A
（1）该电力线路采用钢芯铝绞线而不采用与之同样尺寸的铝绞线，其主要目的是什么？
（2）输电线路结冰后，输电线（连同上面的冰）变粗、变重．为了保证输电线路的安全，防止输电线被拉断，在冰冻的钢芯铝绞线（连同上面的冰，其横截面可以看作圆）的直径D增大到一定值时就必须进行除冰作业，试估算需要进行除冰作业时冰冻的钢芯铝绞线的直径D．（ρ铝=2.7×103kg/m3，ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ冰=0.9×103kg/m3，取
114.1
=10.7）
（3）有一种输电线路除冰作业的方法叫“短路熔冰”，就是在短时间内，输电线不经过用电器而直接接通，输电线中通过比平时大许多的电流，利用导线本身发热熔冰以完成除冰作业的方法．短路熔冰时，若一根这种钢芯铝绞线每米的发热功率为200W，则短路熔冰时通过一根钢芯铝绞线的电流大约是多大？（取
10
=3.2）
（2011?大兴区一模）如图甲所示是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图．A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．通过卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，被打捞重物的体积是V=0.6m3．若在打捞前起重机对地面的压强p1=1.8×107Pa，当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.4×107Pa，重物完全出水后匀速上升时起重机对地面的压强p3=2.6×107Pa．假设起重时E沿竖直方向，重物出水前、后E对吊臂的支撑力分别为N1和N2，重物出水前滑轮组的机械效率为90%，重物出水前卷扬机牵引力做的功随时间变化的图象如图21乙所示．吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计．（g取10N/kg）求：
（1）动滑轮的重力；
（2）支撑力N1和N2之比；
（3）重物出水前匀速上升的速度．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网