精心整理 F
图20 1.用如图所示滑轮组将一物体匀速提高2m ,已知拉力大小恒为60N ,
方向总保持竖直向上,动滑轮的质量为3kg ,绳重和摩擦均不计。求:
(1)物体所受重力; (2)该滑轮组在此过程中的机械效率(保留1位小数)。
答案:(6分)
解:(1)不计绳重及摩擦
F 拉=1/n (
G 物+G 动)
G 物=nF 拉-G 动=nF 拉-m 动g=3×60N -3kg×10N/kg
=150N 3分
(2)η=W 有用/W 总=G 物h/(FS )=G 物h/(Fnh )×100%
=150N×2m/(60N×3×2m)×100%
≈83.3% 3分
2.装卸工人用如图20所示的滑轮组匀速提升重为1000N
的货物,所用的拉力F 为600N ,绳子自由端在50s 内被拉下2m ,在
此过程中
求:
(1)拉力F 所做的功;
(2)拉力F 功率;
(3)滑轮组的机械效率。
答案:解:(1)W 总=FS=600N ×2m=1200J
(2)P===24w
(3)η====83﹪
3.电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐。
某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示。
(1)若该车和人共重l400N,行驶时两轮胎与地
的接触面积共为1.ox10-zmz,那么车对地面的压强多大?
(2)在某平直路段上,电动自行车以额定功率匀速行驶时,受到的平均阻力为40N 。
此时自行车的动力多大?若行驶速度为7m/s,则ls 内动力对自行车所做的功是
多少?电动自行车的效率多大? ⑶与内燃机摩托车相比,电动自行车在环保节能方面有许多优点,请写出其中的两
条。(所提问题指代不明)
答案:
4.在某建筑工地上,工人用如图所示的滑轮组将重为
1200N 的建筑材料从地面运到高20 m 的楼上,手竖直向上的拉力是
500N ,在这个
过程中,工人做了J 的额外功,滑轮组的机械效率是____。
答案:60080%
5.滑轮组即能省力又能改变力的方向,建筑工人用自制的滑轮组把600N 的重物缓慢提升2m ,如右图所示,绳自由端的拉力F=250N 。拉力做的功是J ,该滑轮组的机械效率等于,若不计一切摩擦和绳重,该滑轮组的动滑轮重N 答案:150080%150
6.如图所示,已知斜面长5m ,高2m ,拉力为50N 。利用这个装置将重为100N 的物体在5s 内匀速从斜面的底端拉到顶端。则拉力做功的功率为________W ,该装置的机械效率为_________。
答案:100、40%
7.如图所示,拉力F =80N ,物体重G =120N ,若绳子自由端匀速拉动的距离s =4m ,物体被提高的距离h =2m ,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)拉力所做的总功W 总;
(3)该滑轮组的机械效率η。 W 有=Gh
⑵W 总=F S=80N×4m=320J ⑶总有W W =η×100%=J J 320240×100%=75% 8.小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图18中所示的滑轮,组装F G
成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。用此滑轮组将重为3.6N 的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W ,滑轮组的机械效率为75%。(忽 略摩擦及绳重)
求:(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N 的重物时,其机械效率将
如何改变?说明理由。
答案:解:绕法如右图,绳子段数n=4。
(1)因为nF G Fnh Gh Fs Gh W W ====
总有用η 所以拉力为N N n G F 2.175.046.3=?==
η 由于Fv P =
所以绳子自由端移动速度为s m N W F P v /3.02.136.0===
由于忽略摩擦及绳重,则动动总有用G G G h G Gh Gh W W +=+==
η 所以动滑轮重N N N G G G 2.16.375.06.3=-=-=
η动 (2)减小
由于忽略摩擦及绳重G G G G h G Gh Gh W W 动
动动总有用
+
=+=+==11η所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小。
(或者当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故其机械效率减小。)