试题

题目:
青果学院如图所示的装置中,每个滑轮重均为50N,装货托板重20N,货物A重100N.体重为800N的工人利用装置拉着货物A以0.2m/s的速度匀速上升.不计绳重和轴摩擦,以下计算结果正确的是(  )



答案
B
解:(1)G=50N,G=20N,G=100N,
从图可知,F1=G=G+G=20N+100N=120N,
F=2F1+G=2×120N+50N=290N,
即人对绳子的拉力、绳子对人的拉力为:F=290N,
∵G=800N,
∴地面对人的支持力为:F支持=G-F=800N-290N=510N,
即工人对地面的压力为510N.故A错误.
青果学院
(2)∵货物的速度为v=0.2m/s,
∴绳子自由端移动速度为:v=
1
2
v=
1
2
×0.2m/s=0.1m/s.故B正确.
(3)∵人对绳子的拉力F=290N,绳子自由端移动的速度v=0.1m/s,
∴机械对物体A做功的功率为:P=
W
t
=
Fs
t
=Fv=290N×0.1m/s=29W,故C错误;
(4)∵G=100N,F=290N,h=2s,
∴滑轮组提升货物A的机械效率为:η=
W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
G2s
Fs
×100%=
2G
F
×100%=
2×100N
290N
×100%≈69%,故D错误.
故选B
考点梳理
滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
(1)首先对该装置和工人进行受力分析,知道动滑轮重、装货托板重和货物A重,从而可以计算出绳子对动滑轮的拉力F,也就是人对绳子的拉力,即绳子对人的拉力,又知道人的重力,从而可以计算出地面对人的支持力,即工人对地面的压力.
(2)知道货物上升的速度,并结合动滑轮的特点,便可以计算出绳子自由端移动的速度.
(3)知道人对绳子的拉力和绳子自由端移动的速度,可利用公式P=
W
t
=
Fs
t
=Fv计算出机械对物体A做功的功率.
(4)知道货物的重力和人对绳子的拉力,可利用公式η=
W有用
W
=
Gh
Fs
计算出机械效率.
本题是综合性很强的题目,考查了物体受力的分析、速度公式、效率公式、使用滑轮组拉力的计算、功率的计算,本题关键为:功率推导公式P=
W
t
=
Fs
t
=Fv的使用.
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