题目内容
【题目】如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为400N的箱子匀速向上提高5m,动滑轮的质量为8kg(不计绳重和摩擦,g取10N/kg). ![]()
(1)在图上用笔画线代替细绳组装滑轮组(要求:人用力向下拉细绳);
(2)在匀速提升箱子的过程中,人对绳子的拉力多大;
(3)滑轮组的机械效率为多少.
【答案】
(1)解:绳的绕法如图所示,用两段绳子承担物重
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(2)解:G总=G物+m轮g=400N+8kg×10N/kg=480N,
人对绳子的拉力F=
G总=
×480N=240N
(3)解:W有=G物h=400N×5m=2000J,
W总=FS=240N×10m=2400J,
η=
×100%=
×100%=83.3%
【解析】(1)滑轮组绕绳时既要考虑省力的情况,也要注意对拉力方向的要求;(2)先求出物体与动滑轮的总重,再除以承担物重的绳子的段数,可得出人对绳子的拉力;(3)滑轮组的机械效率可用公式η=
计算得出.
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和滑轮(组)的机械效率的相关知识点,需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G物 + G轮);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)才能正确解答此题.
【题目】小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示, ![]()
实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量 | 钩码总重G/N | 钩码上升的高度h/m | 测力计示数F/N | 测力计移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | |
2 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 | 83% |
3 | 4 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 57% |
4 | 4 | 0.2 | 1.4 | 1.0 | 57% |
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为 . (结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用图做的;第4次实验是图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率 .
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 .