试题
题目:
(2007·南充)人工利用图6所示的滑轮组将重450N的物体竖直向上匀速提升2m,所用拉力为300N,滑轮组的机械效率是多少?若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2.5m,拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力)
某同学的解题过程是:
解:W
有
=Gh=450N×2m=900J
W
总
=Fs=300N×2m×2=1200J
η=
W
有
W
总
=
900J
1200J
=0.75=75%
W
有
'=G'h'=900N×2.5m=2250J
W
总
′=
W′
有
η
=
2250J
75%
=3000J
答:滑轮组的机械效率是75%.拉力在这一过程中所做的功是3000J,上述解答是否有错误?如有错误,指出错误的原因,并通过计算对错误加以改正.
答案
解:第一问中,机械效率的计算是正确的.
改提重物后机械效率发生了变化,再利用原来的机械效求出的总功,结果是错误的;
改正:
提升450N重物时,
∵不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,
∴F=
1
2
(G
物
+G
轮
),
即:300N=
1
2
(450N+G
轮
)
∴G
轮
=150N,
提升900N重物时,
F′=
1
2
(G
物
′+G
轮
)=
1
2
(900N+150N)=525N,
s=2h=2×2.5m=5m,
拉力做功:
W′=F′s=525N×5m=2625J.
答:拉力在这一过程中所做的功是2625J.
解:第一问中,机械效率的计算是正确的.
改提重物后机械效率发生了变化,再利用原来的机械效求出的总功,结果是错误的;
改正:
提升450N重物时,
∵不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,
∴F=
1
2
(G
物
+G
轮
),
即:300N=
1
2
(450N+G
轮
)
∴G
轮
=150N,
提升900N重物时,
F′=
1
2
(G
物
′+G
轮
)=
1
2
(900N+150N)=525N,
s=2h=2×2.5m=5m,
拉力做功:
W′=F′s=525N×5m=2625J.
答:拉力在这一过程中所做的功是2625J.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
功的计算;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.
前一问求滑轮组的机械效率是正确的;
第二问中,改提重物后机械效率发生了变化,再利用原来的机械效率计算,得出的结果是错误的;
可以利用第一问中的数据,不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,利用F=
1
n
(G
物
+G
轮
)求动滑轮重,再利用这个公式求提升900N重物的拉力F,求出拉力端移动的距离,最后利用功的公式求拉力做功,
本题关键:一是同一滑轮组的机械效率随提升物重的增大而增大,二是利用好不计绳重和绳与滑轮间、滑轮与轴间的摩擦力,F=
1
n
(G
物
+G
轮
)
压轴题;错解分析题.
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