题目内容

2.如图所示,用滑轮组拉动重为70N的物体A,使物体A在水平方向5s内匀速直线运动了2m,所用拉力F为20N,地对物体A的摩擦力为30N.则(  )
A.拉力F做的功为40JB.有用功140J
C.拉力F的功率是8WD.滑轮组的机械效率是75%

分析 (1)由图可知n=2,拉力移动的距离等于物体移动的距离的2倍,利用W=Fs求拉力F的做的功;
(2)克服摩擦力做的功为有用功,利用W=fs求有用功;
(3)知道做功时间,利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率;
(4)利用效率公式求滑轮组的机械效率.

解答 解:
A、由图可知,n=2,
则拉力端移动的距离:s=2s=2×2m=4m,
拉力F做的功:W=Fs=20N×4m=80J,故A错;
B、地对物体A的摩擦力f=30N,s=2m,
W有用=fs=30N×2m=60J,故B错;
C、拉力做功的功率:
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{80J}{5s}$=16W,故C错;
D、滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{60J}{80J}$×100%=75%,故D正确.
故选D.

点评 本题综合考查了使用滑轮组功、功率和机械效率的计算,本题关键是知道克服摩擦力做的功为有用功.

练习册系列答案
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17.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,滑动交阻器上标有“20Ω1A”字样,如图甲是小聪同学没有连接完的实物电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉.
(2)实验中,小聪同学连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是灯泡断路;
(3)小聪同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数(如图乙所示)为2.2V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动交阻器的滑片P向D(选填:“C”或“D”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(4)小聪同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I一U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5W.还可以知道灯泡的电阻是变化的,这是因为导体的电阻随温度的变化而变化,这种现象在生活中也有体现,例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝容易烧断(选填“容易”或“不容易”).
(5)空闲之余,小川换用另一个未知电压的新电源又做了几次实验,将小灯泡换成不同的电阻,保持滑动变阻器的滑片在某一个位置不变,得到了如表中的数据,分析数据后有了新的发现:可将电流表改成直接读出电阻值的欧姆表,请你帮他刻出0.10A处标为50Ω.
次数12345
电阻R/Ω5101520
电流I/A0.400.300.240.200.10

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