试题

题目:
青果学院如图所示,用该滑轮组提起重为320N的物体时,绳子自由端的拉力F=200N.(不计绳重和一切摩擦)
①该滑轮组的机械效率为多少?
②若被提的重物改为G′=420N,5s内将重物提升2m,则绳端拉力的功率为多少?
答案
已知:物体重力G=320N,绳子自由端的拉力F=200N,提的重物改为G′=420N,重物提升高度h=2m,时间t=5s,绳子股数n=2
求:(1)滑轮组的机械效率η=?;(2)拉力的功率P=?
解:(1)滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
Gh
2Fh
×100%=
G
2F
×100%=
320N
2×200N
×100%=80%;
(2)∵不计摩擦和绳重,F=
1
2
(G+G
∴动滑轮重:
G=2F-G=2×200N-320N=80N,
提升420N重物时的拉力:
F′=
1
2
(G′+G)=
1
2
×(420N+80N)=250N,
绳子移动距离:
s=2h=2×2m=4m,
工人做的总功:
W′=F′s=250N×4m=1000J.
拉力的功率:
P=
W
t
=
1000J
5s
=200W.
答:(1)该滑轮组的机械效率为80%;
(2)绳端拉力的功率为200W.
已知:物体重力G=320N,绳子自由端的拉力F=200N,提的重物改为G′=420N,重物提升高度h=2m,时间t=5s,绳子股数n=2
求:(1)滑轮组的机械效率η=?;(2)拉力的功率P=?
解:(1)滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
Gh
2Fh
×100%=
G
2F
×100%=
320N
2×200N
×100%=80%;
(2)∵不计摩擦和绳重,F=
1
2
(G+G
∴动滑轮重:
G=2F-G=2×200N-320N=80N,
提升420N重物时的拉力:
F′=
1
2
(G′+G)=
1
2
×(420N+80N)=250N,
绳子移动距离:
s=2h=2×2m=4m,
工人做的总功:
W′=F′s=250N×4m=1000J.
拉力的功率:
P=
W
t
=
1000J
5s
=200W.
答:(1)该滑轮组的机械效率为80%;
(2)绳端拉力的功率为200W.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
(1)根据公式η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
nF
求出滑轮组的机械效率;
(2)根据公式F=
1
2
(G+G)的变形公式求出动滑轮的重力,然后由求出第二次的拉力大小,根据公式W=Fs求出第二次的总功,再根据公式P=
W
t
求出拉力功率.
本题考查了学生对机械效率变形公式、滑轮组s=nh的理解和运用,理解拉力公式F=
1
2
(G+G)是本题的关键.
功、功率、机械效率.
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