题目内容
【题目】如图所示,用30N的拉力F沿水平方向拉绳子的一端,使重400N的物体A以0.1m/s的速度沿水平地面向左匀速运动了10s,已知滑轮组的机械效率为80%,则在此过程中( )
A.绳子自由端移动的距离为3mB.滑轮组对物体A的水平拉力为90N
C.拉力F的功率为3WD.拉力F所做的有用功为72J
【答案】AD
【解析】
由题图可知,连接动滑轮绳子的股数n=3,绳子自由端移动的速度:v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,绳子自由端移动的距离s绳=v绳t=0.3m/s×10s=3m,A正确;由公式η===可得,物体A受到的摩擦力:f=ηnF=80%×3×30N=72N,由于物体A匀速运动,所以滑轮组对物体A的水平拉力等于物体A受到的摩擦力,大小是72N,B错误;拉力F做功的功率:P=Fv绳=30N×0.3m/s=9W,C错误;拉力所做的有用功,也就是物体A克服摩擦力做的功:W有=fs物=fv物t=72N×0.1m/s×10s=72J,D正确.故选AD.
【题目】小马和小李设计了如图甲、乙所示两种滑轮组来提升同一重物,在讨论滑轮组机械效率时两人产生了分歧,小马认为:“甲滑轮组的动滑轮个数少,机械效率高”;小李却认为:“乙滑轮组更省力,机械效率高”。两人谁也说服不了谁,于是决定进行实验来验证自己的猜想是否正确。(所用每个滑轮的重相同,绳重和摩擦忽略不计),他们在实验中得到的数据如下表所示:
物理量 滑轮组 | 装置甲 | 装置乙 |
钩码重6/N | 4 | 4 |
钩码上升高度h/m | 0.1 | 0.1 |
绳端拉力F/N | 1.6 | 1.4 |
绳端移动距离s/m | 0.3 | 0.4 |
机械效率η | 71.4% |
(1)根据所测数据,请计算一个动滑轮的重力是_____N,甲滑轮组的机械效率是_____;
(2)由计结果可以确定_______的说法是正确的,这个实验说明了影响滑轮组机械效率的因素是_______,由此可知,可采用_______的方法来提高滑轮组的机械效率。
(3)随后小马又设计了一个方案,如图丙所示,你认为和图甲装置对比,在提升同一重物时,装置丙的机械效率_____(选填“大于”“等于”或“小于”)装置的机械效率。