题目内容
【题目】用图所示的滑轮组将重为1000牛顿的货物提高1米,在绳子自由端所用的拉力F是400牛顿.问:
(1)滑轮组提起货物时做的有用功是多少?
(2)拉力所在的绳子端移动的距离?
(3)我们对滑轮组做的总功是多少?
(4)这个滑轮组的机械效率是多少?
【答案】
(1)解:提起货物时所做的有用功:
W有用=Gh=1000N×1m=1000J
(2)解:由图知,n=4,则绳子的自由端移动的距离:
s=4h=4×1m=4m
(3)解:提起货物所做的总功:
W总=Fs=400N×4m=1600J
(4)解:滑轮组的机械效率:
η= ×100%= ×100%=62.5%
【解析】(1)利用W有用=Gh计算有用功;(2)根据滑轮组装形式,确定承担物重的绳子股数n,利用s=nh求拉力端移动距离;(3)利用公式W总=Fs计算总功;(4)最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率.
【考点精析】认真审题,首先需要了解滑轮组及其工作特点(滑轮组的工作特点: (1)可以改变力的方向,也可以不改变.(2)重物和动滑轮的重力有几段绳承担,所用的拉力就是它们的总重力的几分之一.拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍),还要掌握滑轮(组)的机械效率(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))的相关知识才是答题的关键.
【题目】在探究“滑轮组的机械效率”的试验中,马刚同学用如图所示的同一滑轮组进行了三次实验,
实验记录如表:
序号 | 速度 | 钩码总重G(N) | 钩码上升高度h(m) | 测力计拉力F(N) | 测力计移动距离S(m) | 机械效率 |
1 | 0.2 | 2 | 0.1 | 0.8 | 0.3 | 83.3 |
2 | 0.2 | 3 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | ① |
3 | 0.4 | 2 | 0.2 | 0.8 | 0.6 | ② |
(1)将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处①;② .
(2)根据以上实验可得到的结论是:在滑轮组的绕绳子的方式不变时,机械效率与无关.弹簧测力计的拉力方向应 , 钩码应上升;将图中钩码减少一个,则滑轮组的机械效率将 .