题目内容
15．
小莉同学用如图甲所示的滑轮组吊起重物，不计绳重及摩擦．（1）当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N，求此时滑轮组的机械效率是多少？
（2）当所吊重物为300N时，10s内重物被匀速提高2m时，绳端拉力做功的功率为多少？
（3）若重为300N的物体不慎落入水中，某工人用此装置打捞，如图乙所示，试比较物体出水前滑轮组的机械效率η1和物体出水后滑轮组的机械效率η2的关系，并说明理由．
分析 （1）有用功是指克服物体重力做的功，总功是指拉力做的功．机械效率是有用功与总功之比；
（2）滑轮组由几段绳子承担物重，提起绳子所用的力就是物重的几分之一．拉力的功率即总功的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv；
（3）出水后，滑轮组对货物的拉力变大，有用功在增大．额外功一定，有用功增大，机械效率增大．
解答 解：（1）由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=nh．
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F•nh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{150N}{3×60N}$×100%≈83.3%；
（2）因为不计摩擦及绳重，所以F=$\frac{1}{3}$（G物+G动）
所以G动=3F-G物=3×60N-150N=30N；
绳端移动速度为：
v=$\frac{3h}{t}$=$\frac{3×2m}{10s}$=0.6m/s；
绳子的拉力F′=$\frac{1}{3}$（G物′+G动）=$\frac{1}{3}$×（300N+30N）=110N
所以拉力的功率为P=F′v=110N×0.6m/s=66W；
（3）物体在水中，滑轮组做的有用功，W有用′=（G-F浮）h，出水后，W有用=Gh，物体完全出水后吊起同样的高度，有用功增大，但不计绳重及摩擦，故额外功不变，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{额}}{{W}_{有用}}}$可知，机械效率增大，即η1＜η2．
答：（1）此滑轮组的机械效率为83.3%；
（2）拉力的功率是66W；
（3）η1＜η2；理由：物体在水中，滑轮组做的有用功，W有用′=（G-F浮）h，出水后，W有用=Gh，物体完全出水后吊起同样的高度，有用功增大，但不计绳重及摩擦，故额外功不变，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{1}{1+\frac{{W}_{额}}{{W}_{有用}}}$可知，机械效率增大，即η1＜η2．
点评 本题考查物体所受浮力以及总功、有用功和机械效率的计算，主要是考查各种公式的灵活运用，理解有用功、额外功、总功的概念是解决问题的关键．
| A． | 力是改变汽车运动状态的原因 | |
| B． | 汽车做匀速直线运动时．说明汽车受平衡力作用 | |
| C． | 汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力 | |
| D． | 汽车的牵引力和它所受的阻力是一对平衡力 |
如图所示“飞机拉线”相信你一定见过，产生这一现象的原因之一是飞钒在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致，在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是（ ）
2016年的网红非“共享单车“莫属，共享单车只需扫“二维码”即可骑走，给人们带来了极大方便．其相关数据见下表：| 车架材料 | 铝合金 |
| 车架材料体积/cm3 | 2500 |
| 整车质量/kg | 10 |
| 单轮接触面积/cm2 | 4 |
（2）若李明10min内在某路段匀速骑行6km．该路段阻力为总重力的0.02倍，求李明骑行此路段时动力所做的功；
（3）求李明骑行此路段时的功率．
| A． |  扫帚 | B． |  跷跷板 | C． |  筷子 | D． |  扳手 |
