试题

题目:
青果学院(2008·连云港)如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图.已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%.若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg.求在此过程中:
(1)人做的有用功为多大?
(2)人的拉力为多大?
(3)人拉力的功率为多大?
答案
解:(1)人移动的距离:s=vt=0.5m/s×100s=50m,
∵使用该滑轮组,n=2,
∴货物移动的距离:s′=
1
2
s=
1
2
×50m=25m,
货物重:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
∵货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍,
∴货物受到的摩擦力:f=0.1G=0.1×6000N=600N,
人做的有用功:
W有用=fs′=600N×25m=1.5×104J;
(2)∵η=
W有用
W
×100%

∴W=
W有用
 η
=
1.5×104J
75%
=2×104J,
又∵W=Fs,
∴拉力大小:
F=
W
s
=
104J
50m
=400N;
(3)拉力做功功率:
P=
W
t
=
104J
100s
=200W.
解:(1)人移动的距离:s=vt=0.5m/s×100s=50m,
∵使用该滑轮组,n=2,
∴货物移动的距离:s′=
1
2
s=
1
2
×50m=25m,
货物重:G=mg=600kg×10N/kg=6000N,
∵货物受到的摩擦力为其重力的0.1倍,
∴货物受到的摩擦力:f=0.1G=0.1×6000N=600N,
人做的有用功:
W有用=fs′=600N×25m=1.5×104J;
(2)∵η=
W有用
W
×100%

∴W=
W有用
 η
=
1.5×104J
75%
=2×104J,
又∵W=Fs,
∴拉力大小:
F=
W
s
=
104J
50m
=400N;
(3)拉力做功功率:
P=
W
t
=
104J
100s
=200W.
考点梳理
功的计算;滑轮组绳子拉力的计算;功率的计算.
由图知,滑轮组n=2,
(1)知道人的移动速度和移动的时间,利用速度公式求人移动的距离(拉力移动的距离)s,根据s=2s′求货物移动的距离s′;知道货物的质量,利用重力公式求货物重,求出货物受到的摩擦力;再利用W=fs′求人做的有用功;
(2)求出了有用功,知道滑轮组的机械效率,利用效率公式求人做的总功,再根据W=Fs求拉力大小;
(3)知道做功时间,利用功率公式求人拉力的功率.
本题考查了重力的计算、功的计算、功率的计算、机械效率的计算,本题关键:一是使用滑轮组n的确定(从动滑轮上直接引出的绳子股数),二是本题有用功不是提升重物做功,而是克服摩擦做功.
计算题;压轴题.
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