题目内容
【题目】如图所示,使用滑轮组匀速拉动质量为50kg的物体,所用的拉力为80N,物体在6s内向左匀速运动1.2m。
(1)若不考虑滑轮的重力、滑轮与轴及滑轮与绳子之间摩擦,求物体受到地面的摩擦力。
(2)求拉力的功率。
(3)若摩擦力不变,作用在绳子上的实际拉力为90N,则滑轮组的机械效率为多少?(结果保留一位小数)
【答案】(1)160N;(2)32W;(3)88.9%.
【解析】
(1)由图知,n=2,因为不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力,
所以:
F=f,
所以:
f=2F=2×80N=160N;
(2) 物体动的速度:
v===0.2m/s
绳自由端移动的速度:
v'=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力的功率:
P=Fv’=80N×0.4m/s=32W;
(3)设物体通过的距离为s,所以拉力通过的距离为2s;
拉力做的总功为:
W总=F2s,
有用功为:
W有=fs,
滑轮组的机械效率为:
η===×100%=88.9%。
答:(1)物体受到地面的摩擦力为160N;
(2)拉力的功率为32W;
(3)若摩擦力不变,作用在绳子上的实际拉力为90N,则滑轮组的机械效率为88.9%。
【题目】在“测量物体运动的平均速度”实验中。
(1)小球从A处沿斜面由静止开始滚下,频闪照相机记录了小球在相同时间内通过的路程,如图甲所示,小球在做________(填“加速”“减速”或“匀速”)运动,小球受力_________(填“平衡”“不平衡”)。
(2)实验数据如下表所示,小球在BC段的平均速度为______m/s,CD段的路程为_____m,比较AB与BC段的平均速度得vAB______(填“>”“<”或“=”)vBC。
(3)为进一步探究小球在斜面上运动的速度与时间的关系,根据表中数据作出了v-t图象,如图乙所示。假设斜面足够长,小球从A处滚下,经过2s到达E点(图甲中未画出),则该小球经过E点时的速度为________m/s。
(4)小球在运动过程中,经过路程sAE中点时的速度为v1,经过时间tAE中点时的速度为v2,则v1______(填“>”“<”或“=”)v2。
路程/m | 运动时间/s | 平均速度m/s | 经过某点时的速度m/s |
sAB=0.3m | tAB=0.5s | vAB=0.6m/s | vB=1.2m/s |
sBC=0.9m | tBC=0.5s | vBC= | vC=2.4m/s |
sCD= | tCD=0.5s | vCD=3m/s | vD=3.6m/s |