试题
题目:
(2009·延庆县一模)一个质量为70kg的工人,用右所示的装置提升一堆相同的金属块.若动滑轮重50N,装金属块的托板重100N,每块金属块重100N.不计摩擦和绳重,当工人匀速提升金属块时,此装置的机械效率最高可达到
89
89
%.(g取10N/kg,结果保留整数)
答案
89
解:由图知,n=2,若砖被提升h,则拉力端移动的距离s=2h,
由题知,人使用的最大拉力:
F
大
=G
人
=mg=70kg×10N/kg=700N,
∵不计摩擦和绳重,
∴F
大
=
1
2
(G
轮
+G
板
+G
砖
)=
1
2
(50N+100N+G
砖
)=700N,
能提升的最大砖重:
G
砖
=1250N,
∵每块砖重100N,
∴最多能提升砖的数量为12块,
∴能提升的最大砖重:
G
砖
′=1200N,
此时拉力F′=
1
2
(G
轮
+G
板
+G
砖
′)=
1
2
(50N+100N+1200N)=675N,
W
有用
′=G
砖
′×h=1200N×h,
W
总
′=F′s=675N×2h,
η′=
W′
有用
W′
总
=
1200N×h
675N×2h
≈89%.
故答案为:89%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;功的计算.
由滑轮组装置可知承担物重的绳子股数n=2,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=2h,
当人站在地面上用此装置提升这些砖的过程中,使用最大拉力不能超过人自重(否则人会被提起),假设F′=G
人
,根据F=
1
2
(G
轮
+G
板
+G
砖
)求出最大砖重G
砖
′,求出有用功W
有
′=G
砖
′h,总功W
总
′=F′s,再利用机械效率的公式求此时的机械效率.
本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,不计滑轮的摩擦和绳重,用好拉力F=
1
2
(G
轮
+G
板
+G
砖
)”是本题的关键.
计算题.
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