试题

题目:
青果学院(2007·兰州)如图所示装置,绳重及摩擦不计.
(1)请利用图示的3个滑论,补画该滑轮组完整的绕线;
(2)当物重为50N时,绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升,此时该滑轮组的机械效率为多少?
(3)当物重为90N时,绳端需用多大的拉力才能使其匀速上升?
(4)如果绳子能承受的最大拉力为60N,那么该滑轮组最大可吊起多重的物体?
答案
解:(1)动滑轮上有4段绳子,拉力方向向上;
青果学院
(2)此时该滑轮组的机械效率为η=
Gh
FS
=
50N
20N×4
=62.5%;动滑轮的重力为G=
G
η
-G=
50N
62.5%
-50N=30N;
答:此时该滑轮组的机械效率为62.5%.
(3)拉力F1=
G1+G
4
=
90N+30N
4
=30N;
答:绳端拉力为30N.
(4)物体最重为G=nF-G=4×60N-30N=210N.
答:物体最重为210N.
解:(1)动滑轮上有4段绳子,拉力方向向上;
青果学院
(2)此时该滑轮组的机械效率为η=
Gh
FS
=
50N
20N×4
=62.5%;动滑轮的重力为G=
G
η
-G=
50N
62.5%
-50N=30N;
答:此时该滑轮组的机械效率为62.5%.
(3)拉力F1=
G1+G
4
=
90N+30N
4
=30N;
答:绳端拉力为30N.
(4)物体最重为G=nF-G=4×60N-30N=210N.
答:物体最重为210N.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率;滑轮组绳子拉力的计算;滑轮组的设计与组装.
(1)绳子只能从定滑轮开始绕线,动滑轮上有4段绳子,拉力方向向上.
(2)根据公式η=
W有用
W
=
Gh
FS
可求滑轮组的机械效率;已知动滑轮上绳子的段数和物体重力的大小,根据公式η=
G
G+G
可求动滑轮的重力.
(3)已知物重和动滑轮的重力,根据公式F=
G+G
n
可求绳子拉力的大小.
(4)已知拉力的大小和动滑轮的重力以及动滑轮上绳子的段数,根据公式F=
G+G
n
可求物体的最大重力.
本题考查机械效率、动滑轮的重力、拉力、物体的重力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;难点是滑轮组绳子的绕线.
计算题;应用题.
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