题目内容
(2002?天津)用图所示的滑轮组提起重为800N的重物G,已知动滑轮的总重为200N,若不计绳重及摩擦,
求:(1)匀速拉动绳端所用的拉力F为多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
求:(1)匀速拉动绳端所用的拉力F为多大?
(2)滑轮组的机械效率是多少?
分析:(1)题目说不计绳重及摩擦,又告诉我们动滑轮的重,说明此题拉重物时,不仅仅是拉重物,还要把动滑轮的重一并考虑进去.也就是说,有几段绳子在拉重物,拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一.
(2)根据公式,机械效率等于有用功除以总功.有用功是指机械对重物做的功,也就是把重物提高所做的功W=Gh.总功是指人所做的功,也就是W=FS,而绳端移动的距离S主要是看有几段绳子在拉重物,有几段,S就是重物移动距离h的几倍.
(2)根据公式,机械效率等于有用功除以总功.有用功是指机械对重物做的功,也就是把重物提高所做的功W=Gh.总功是指人所做的功,也就是W=FS,而绳端移动的距离S主要是看有几段绳子在拉重物,有几段,S就是重物移动距离h的几倍.
解答:解:(1)此图中,有两个动滑轮,两个动滑轮上一共系了5段绳子,也就是说拉力就是重物和动滑轮总重的五分之一.
(2)机械效率η=
,有用功W=Gh,总功W=FS,而由于有5段绳子在拉重物,所以S=5h.即公式η=
=
=
故本题的解答过程为:
解:(1)F=
=
=200(N)
(2)η=
=
=
=
=80%
答:(1)拉力200N.(2)机械效率80%.
(2)机械效率η=
W有用 |
W总 |
W有用 |
W总 |
Gh |
FS |
Gh |
F×5h |
故本题的解答过程为:
解:(1)F=
G物+G动 |
5 |
800+200 |
5 |
(2)η=
W有用 |
W总 |
Gh |
5Fh |
G |
5F |
800 |
5×200 |
答:(1)拉力200N.(2)机械效率80%.
点评:本题是一道关于滑轮组绳端拉力和机械效率计算的基础题,对于基础较差的学生,这道题是很有价值的,因为此题的题干清晰,干扰因素很少,便于基础较差学生巩固对于公式的理解和掌握.
对于滑轮组的计算,有两点需要注意:
(1)有几段绳子在拉重物的判断.有几段绳子在拉重物,拉力就是重力的几分之一(不计额外功的情况下),绳端移动的距离就是重物移动距离的几倍(不管有没考虑额外功都是如此).而几段绳子怎么看?因为用了滑轮组,绳子都不是直接系在重物上,而是系在动滑轮上,所以这几段就是看系在动滑轮上的绳子一共有几段.
(2)看题意是否有考虑额外功.像本题不计摩擦和绳重,却告诉动滑轮的重.说明一是有额外功的存在,二是拉力的计算要考虑动滑轮,因为是把动滑轮和重物一并拉上来,也就是F=
,式中n为拉重物的绳子段数.
对于滑轮组的计算,有两点需要注意:
(1)有几段绳子在拉重物的判断.有几段绳子在拉重物,拉力就是重力的几分之一(不计额外功的情况下),绳端移动的距离就是重物移动距离的几倍(不管有没考虑额外功都是如此).而几段绳子怎么看?因为用了滑轮组,绳子都不是直接系在重物上,而是系在动滑轮上,所以这几段就是看系在动滑轮上的绳子一共有几段.
(2)看题意是否有考虑额外功.像本题不计摩擦和绳重,却告诉动滑轮的重.说明一是有额外功的存在,二是拉力的计算要考虑动滑轮,因为是把动滑轮和重物一并拉上来,也就是F=
G物+G动 |
n |
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