题目内容
14．
工人利用如图所示的滑轮组提升重为800N的货物，10s内货物上升了1m．已知工人在绳子末端的拉力F为500N．不计绳重和摩擦，求（1）滑轮组的机械效率；
（2）拉力的功率；
（3）若减少货物的质量，滑轮组的机械效率如何变化？
分析 （1）利用W=Gh计算有用功；首先确定滑轮组绳子的有效股数，利用s=nh求出绳子自由端移动的距离，然后利用W=Fs计算拉力做的功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%计算滑轮组的机械效率；
（2）利用P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）动滑轮重力不变，说明额外功不变，物体越重，有用功越多，机械效率越大．
解答 解：（1）由图可知，n=2，
所做的有用功：
W有用=Gh=800N×1m=800J；
绳子自由端移动的距离：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功：
W总=Fs=500N×2m=1000J；
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
（3）不计绳重和摩擦，若减少货物的质量，货物的重力减小，根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$可知，滑轮组的机械效率将变小．
答：（1）滑轮组的机械效率是80%；
（2）拉力的功率是100W；
（3）若减少货物的质量，滑轮组的机械效率变小．
点评 本题考查功、功率、机械效率计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是动滑轮上绳子段数的分析，难点是机械效率的推导公式．
练习册系列答案
相关题目
4．
情景：放学后，小明骑自行车回家．小明发现，在下坡时，不踩脚踏板，自行车似乎也越来越快？
问题：从斜面上自由滑下时，物体的速度怎样变化？
猜想：从斜面上自由滑下的物体速度越来越快．
器材：小车、长木板、木块、卷尺、停表．
实验：
①用木块和长木板组成斜面，如图所示，用卷尺量出斜面的长s1．
②将小车放在斜面的顶端，把金属片放在斜面的底端，记下小车从斜面的顶端自由滑下到撞击金属片的时间t1．
③把金属片放在斜面的中点处，记下小车从斜面的顶端自由滑下到撞击金属片的时间t2．
实验数据：
（1）将表中空格填写完整．
（2）由以上实验可以得出的结论：物体从斜面上自由下滑，速度越来越快．
情景：放学后，小明骑自行车回家．小明发现，在下坡时，不踩脚踏板，自行车似乎也越来越快？问题：从斜面上自由滑下时，物体的速度怎样变化？
猜想：从斜面上自由滑下的物体速度越来越快．
器材：小车、长木板、木块、卷尺、停表．
实验：
①用木块和长木板组成斜面，如图所示，用卷尺量出斜面的长s1．
②将小车放在斜面的顶端，把金属片放在斜面的底端，记下小车从斜面的顶端自由滑下到撞击金属片的时间t1．
③把金属片放在斜面的中点处，记下小车从斜面的顶端自由滑下到撞击金属片的时间t2．
实验数据：
| 路程/m | 运动时间/s | 运动速度/（m•s-1） |
| 全程s1=0.6 | t1=0.5 | v1=1.2 |
| 上半程s2=0.3 | t2=0.3 | v2=1 |
| 下半程s3=s1-s2=0.3 | t3=t1-t2=0.2 | v3=1.5 |
（2）由以上实验可以得出的结论：物体从斜面上自由下滑，速度越来越快．
小明利用图中的所示滑轮组，把重力为G的物体竖直向上匀速拉起，此时绳子自由端的拉力为F，动滑轮的重为G0，n为承担动滑轮绳子的股数（不计绳重和摩擦）．
如图所示的电路中，电压U保持恒定，当K断开时，电流表A1的示数变小电流表A2的示数不变（填“增大”、“减小”或“不变”）
3．
如图所示，是研究电流热效应的部分电路，甲电阻丝阻值小于乙电阻丝阻值．比较通电后两电阻丝两端的电压和功率（ ）
如图所示，是研究电流热效应的部分电路，甲电阻丝阻值小于乙电阻丝阻值．比较通电后两电阻丝两端的电压和功率（ ）| A． | U甲=U乙 P甲=P乙 | B． | U甲＜U乙 P甲＞P乙 | ||
| C． | U甲＜U乙 P甲＜P乙 | D． | U甲＞U乙 P甲＜P乙 |