题目:

(2005·海淀区二模)如图所示,在虚线框中有一套机械装置(某一种简单机械),在A处用100牛的力将绳端向下移动1米,能把物体B吊起0.5米.如果这时的机械效率是80%,请回答:
(1)虚线框中可能是哪种简单机械?(举两种方案,并画出简图)
(2)物体B的质量是多少千克?(g取10牛/千克)
(3)若额外功不变,则用这套装置提升重360牛的物体C时,需要在A处施多大的力?
答案
解:(1)由题意知,绳端向下移动1米,能把物体B吊起0.5米,则滑轮组由2段绳子承担物重;
也可使用杠杆,动力臂应为阻力臂的2倍,如图所示:

或

;
(2)W
总=Fs=100N×1m=100J;
W
有用=W
总η=100J×80%=80J
G=
=
=160N
则m=
=
=16kg
(3)W
额=W
总-W
有用=100J-160J=40J
W
有用′=G′h=360N×0.5m=180J
W
总′=W
有用′+W
额=180J+40J=220J
F′=
=
=220N
答:(1)见上图;
(2)物体B的质量是16kg;
(3)若额外功不变,则用这套装置提升重360牛的物体C时,需要在A处施220N的力.
解:(1)由题意知,绳端向下移动1米,能把物体B吊起0.5米,则滑轮组由2段绳子承担物重;
也可使用杠杆,动力臂应为阻力臂的2倍,如图所示:

或

;
(2)W
总=Fs=100N×1m=100J;
W
有用=W
总η=100J×80%=80J
G=
=
=160N
则m=
=
=16kg
(3)W
额=W
总-W
有用=100J-160J=40J
W
有用′=G′h=360N×0.5m=180J
W
总′=W
有用′+W
额=180J+40J=220J
F′=
=
=220N
答:(1)见上图;
(2)物体B的质量是16kg;
(3)若额外功不变,则用这套装置提升重360牛的物体C时,需要在A处施220N的力.