试题
题目:
一位建筑工人要把建筑材料运送到楼上,他使用了如图所示的装置进行升降,已知吊篮的质量为m
1
,建筑材料的质量为m
2
,人对绳子的拉力为F,吊篮在拉力的作用下匀速上升了h,不计绳重和轮与轴的摩擦.下列表述正确的是( )
A.有用功为m
2
gh,滑轮组的机械效率为
m
1
g
2F
B.有用功为m
2
gh,动滑轮重为2F-(m
1
+m
2
)g
C.有用功为(m
1
+m
2
)g,滑轮组的机械效率为
m
1
g
2F
D.额外功为(2F-m
2
g)h,绳子移动的距离为2h
答案
B,D
解:由图知:作用在动滑轮上的绳子有2段,绳子拉下的长度是2h,
①有用功为W
有用
=Gh=m
2
gh;
②总功为W
总
=Fs=F·2h=2Fh;
③机械效率为η=
W
有用
W
总
=
m
2
gh
2Fh
=
m
2
g
2F
;
④额外功为W
额
=W
总
-W
有用
=2Fh-m
2
gh=(2F-m
2
g)h;
⑤对吊篮做的功为W
1
=G
1
h=m
1
gh
对动滑轮做的功为W
动滑轮
=W
额
-W
1
=(2F-m
2
g)h-m
1
gh=(2F-m
2
g-m
1
g)h
动滑轮的重力为G动滑轮=
W
动滑轮
h
=
(2F-
m
2
g-
m
1
g)h
h
=2F-(m
1
+m
2
)g.
故选B、D.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.
使用机械时,人们为完成某项任务必须做的功叫有用功,也就是对建筑材料做的功,根据公式W=Gh可求.
对完成任务没有用,但不得不做的功叫额外功,不计绳重和轮与轴的摩擦,对吊篮和动滑轮做的是额外功;
有用功与额外功之和是总功,就是拉力做的功,根据公式W=Fs可求,机械效率等于有用功和总功的比值.
本题考查有用功、总功和机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,难点是正确判断作用在动滑轮上绳子的段数.
功、功率、机械效率.
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