题目内容
125
125
N,当重物上升1m时,总功250
250
J,其中额外功为50
50
J,如果不计绳重及轮与轴的摩擦,则动滑轮的重力为50
50
N.分析:(1)由滑轮组可知,绳子的有效股数为2,根据滑轮组的机械效率η=
=
=
=
的变形式求出拉力F的大小;
(2)根据s=nh可求绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功,两者之差即为额外功;
(3)不计绳重及轮与轴的摩擦,根据F=
(G物+G动)求出动滑轮的重力的大小.
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| Fn |
(2)根据s=nh可求绳子自由端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功,两者之差即为额外功;
(3)不计绳重及轮与轴的摩擦,根据F=
| 1 |
| n |
解答:解:(1)根据η=
=
=
=
可得:
拉力F=
=
=125N;
(2)总功W总=Fs=Fnh=125N×2×1m=250J,
有用功W有=Gh=200N×1m=200J,
额外功W额=W总-W有=250J-200J=50J;
(3)不计绳重及轮与轴的摩擦时,根据F=
(G物+G动)得:
G动=nF-G物=2×125N-200N=50N.
故答案为:125;250;50;50.
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| Fn |
拉力F=
| G |
| nη |
| 200N |
| 2×80% |
(2)总功W总=Fs=Fnh=125N×2×1m=250J,
有用功W有=Gh=200N×1m=200J,
额外功W额=W总-W有=250J-200J=50J;
(3)不计绳重及轮与轴的摩擦时,根据F=
| 1 |
| n |
G动=nF-G物=2×125N-200N=50N.
故答案为:125;250;50;50.
点评:本题考查的内容有:功和功率的计算,有用功、额外功、总功的概念及其关系,机械效率的计算,动滑轮重力的计算,滑轮组拉力与物重的关系,绳子自由端移动的距离与物体上升高度的关系,虽然考查的知识比较多,但相对来说还是一个知识系统.解答本题时要注意以下几点:拉力做的功是总功;对动滑轮做的功是额外功;承担物重的绳子是绕过动滑轮的绳子;机械效率用百分数表示.
练习册系列答案
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小华小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小华猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小利猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示.下表是他们实验记录的有关数据.
| 实验 次数 | 斜面 倾角 | 斜面材料 | 物重G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 30° | 玻璃 | 7 | 0.5 | 4.9 | 1 | 3.5 | 4.9 | 71.4% |
| 2 | 30° | 木板 | 7 | 0.5 | 6.0 | 1 | 3.5 | ||
| 3 | 30° | 毛巾 | 7 | 0.5 | 6.5 | 1 | 3.5 | 6.5 | 53.8% |
| 4 | 20° | 木板 | 7 | 0.34 | 4.9 | 1 | 2.38 | 4.9 | 48.6% |
| 5 | 15° | 毛巾 | 7 | 0.26 | 5.1 | 1 | 1.82 | 5.1 | 35.7% |
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是______.
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面的机械效率______.
(4)分析第2、4和第3、5次实验数据,当斜面的粗糙程度相同时,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率______.
小华小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小华猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小利猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示.下表是他们实验记录的有关数据.
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了改变斜面的______.
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是______.
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面的机械效率______.
(4)分析第2、4和第3、5次实验数据,当斜面的粗糙程度相同时,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率______.
| 实验 次数 | 斜面 倾角 | 斜面材料 | 物重G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 30° | 玻璃 | 7 | 0.5 | 4.9 | 1 | 3.5 | 4.9 | 71.4% |
| 2 | 30° | 木板 | 7 | 0.5 | 6.0 | 1 | 3.5 | ||
| 3 | 30° | 毛巾 | 7 | 0.5 | 6.5 | 1 | 3.5 | 6.5 | 53.8% |
| 4 | 20° | 木板 | 7 | 0.34 | 4.9 | 1 | 2.38 | 4.9 | 48.6% |
| 5 | 15° | 毛巾 | 7 | 0.26 | 5.1 | 1 | 1.82 | 5.1 | 35.7% |
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是______.
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面的机械效率______.
(4)分析第2、4和第3、5次实验数据,当斜面的粗糙程度相同时,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率______.