试题

题目:
(2013·鼓楼区二模)用一个动滑轮在2s内将重为8N的物体匀速提高1m,所用竖直向上的拉力为5N,则拉力的功率为
5
5
W,动滑轮的机械效率为
80%
80%
;再用此动滑轮将重为18N物体也提高1m时,所做的总功是
20
20
J,其机械效率将
变大
变大
(变大/变小/不变).(不计绳重和摩擦)
答案
5

80%

20

变大

解:(1)使用动滑轮时,承担物重的绳子股数n=2,物体被提升的高度h=1m,
拉力移动距离s=2h=2×1m=2m,
W=Gh=8N×1m=8J,
W=Fs=5N×2m=10J,
则拉力的功率为:P=
w
t
=
10J
2s
=5W;
滑轮组的
W
W
×100%=
8J
10J
×100%=80%;
(2)∵W=W+W
∴W=W-W=10J-8J=2J,
∵不计绳重和摩擦,W=Gh,
∴G=
W
h
=
2J
1m
=2N;
∵不计绳重和摩擦,
F′=
1
2
(G+G′)=
1
2
(2N+18N)=10N,
s=2h=2×1m=2m,
∴拉力做的总功:
W′=F′s=10N×2m=20J,
有用功:
W′=G′h=18N×1m=18J,
此时滑轮组的机械效率:
η′=
W
W
×100%=
18J
20J
×100%=90%,
所以机械效率变大了.
故答案为:5;80%,20;变大.
考点梳理
功率的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.
(1)使用动滑轮,承担物重的绳子股数n=2,绳子末端移动的距离s=2h,有用功就是将物体提升对物体做的功(W=Gh),拉力F做的功为总功(W=Fs),利用P=
w
t
即可求拉力的功率,再利用机械效率的公式求出动滑轮的机械效率;
(2)在(1)中求出了有用功和总功,根据W=W+W求出额外功,不计绳重和摩擦,使用动滑轮做的额外功就是提升动滑轮做的功W=Gh,知道提升的高度,可以求出动滑轮重;再利用F=
1
2
(G+G)求拉力大小,知道s=2h,利用功的公式求拉力做的功(总功)大小,根据W=Gh求出总功,利用效率公式求出此时滑轮组的机械效率.
本题考查了有用功、总功、机械效率的计算方法,不计绳重和摩擦,利用好“F=
1
2
(G+G)和W=Gh”是本题的关键;对于机械效率的变化比较,因提升的高度相同,则两次使用时滑轮组产生的额外功相同,所以可以直接利用η=
W
W
=
W
W+W
=
1
1+
W
W
比较得出.
计算题;功、功率、机械效率.
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