试题
题目:
(2012·吉州区模拟)如图所示装置图,不计绳重及摩擦,工人站在地上将重物拉至高处.重物重为600N,人对绳的拉力F为400N,货物在1min内匀速上升了6m.
(1)请在图中画出滑轮组的绕线;
(2)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.03m
2
,求货物对地面的压强;
(3)求拉力的功率;
(4)求滑轮组的机械效率.
答案
解:(1)要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:
(2)货物对地面的压强:p=
F
S
=
G
S
=
600N
0.03
m
2
=2×10
4
Pa;
(3)拉力的功率:P=
W
t
=
FS
t
=
400N×2×6m
60s
=80W;
(4)滑轮组的机械效率:η=
Gh
FS
×100%=
G
2F
×100%=
600N
2×400N
×100%=75%.
答:(2)提升前货物静止在地面上,货物对地面的压强为2×10
4
Pa;
(3)求拉力的功率80W;
(4)求滑轮组的机械效率75%.
解:(1)要求施力方向向下,从绳子末端开始,依次绕过定滑轮、动滑轮,这样反复完成,绕法如图所示:
(2)货物对地面的压强:p=
F
S
=
G
S
=
600N
0.03
m
2
=2×10
4
Pa;
(3)拉力的功率:P=
W
t
=
FS
t
=
400N×2×6m
60s
=80W;
(4)滑轮组的机械效率:η=
Gh
FS
×100%=
G
2F
×100%=
600N
2×400N
×100%=75%.
答:(2)提升前货物静止在地面上,货物对地面的压强为2×10
4
Pa;
(3)求拉力的功率80W;
(4)求滑轮组的机械效率75%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮组的设计与组装;压强的大小及其计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
(1)滑轮组绳子的绕法:要求施力方向向下,也就是说最后绳子必须从定滑轮绕出来,因此可以根据最后绳子的位置确定绳子的绕法;
(2)物体对水平地面的压力等于物体的重力,然后根据p=
F
S
即可求出货物对地面的压强;
(3)已知拉力F的大小、承担货物绳子的条数已尽货物上升的距离,因此可以直接利用W=Fs求出拉力做的功,然后在根据P=
W
t
求出拉力的功率;
(4)先利用W=Gh计算出有有功;再利用效率公式求滑轮组的机械效率.
本题综合考查了滑轮组的绕法、压强、有用功、机械效率的计算,涉及到滑轮组承担物重绳子股数n的确定及利用,知识点多,属于中档题.
压强、液体的压强;功、功率、机械效率.
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