试题
题目:
小明用如图所示的滑轮组将一个重为120N的物体匀速提升2m,所用的拉力为50N,此时拉力所做的功为W,滑轮组的机械效率为η
1
;若仍用该滑轮纽提升一个重为170N的物体.此时滑轮组的机械效率为η
2
,则W、η
1
.η
2
分别是多少?(不计绳重和摩擦)
答案
已知:G
1
=120N,高度h=2m,拉力F=50N,n=3,G
2
=170N
求:(1)拉力做的总功W
总
=?(2)滑轮组的机械效率为η
1
=?;η
2
=?
解:(1)拉力移动距离s=3h=3×2m=6m,
拉力所做的功W
总
=Fs=50N×6m=300J;
(2)克服物体重力做的功W
有用
=G
1
h=120N×2m=240J,
滑轮组的机械效率η
1
=
W
有用1
W
总1
×100%=
240J
300J
×100%=80%;
(3)∵F=
1
3
(G+G
动
),
∴动滑轮重G
动
=3F-G
1
=3×50N-120N=30N,
第二次的机械效率:
η
2
=
W
有用2
W
总2
×100%=
G
2
h
G
2
h+
G
动
h
×100%=
G
2
G
2
+
G
动
×100%=
170N
170N+30N
×100%=85%.
答:拉力做的功为300J;
滑轮组的机械效率为80%;
第二次的滑轮组的机械效率为85%.
已知:G
1
=120N,高度h=2m,拉力F=50N,n=3,G
2
=170N
求:(1)拉力做的总功W
总
=?(2)滑轮组的机械效率为η
1
=?;η
2
=?
解:(1)拉力移动距离s=3h=3×2m=6m,
拉力所做的功W
总
=Fs=50N×6m=300J;
(2)克服物体重力做的功W
有用
=G
1
h=120N×2m=240J,
滑轮组的机械效率η
1
=
W
有用1
W
总1
×100%=
240J
300J
×100%=80%;
(3)∵F=
1
3
(G+G
动
),
∴动滑轮重G
动
=3F-G
1
=3×50N-120N=30N,
第二次的机械效率:
η
2
=
W
有用2
W
总2
×100%=
G
2
h
G
2
h+
G
动
h
×100%=
G
2
G
2
+
G
动
×100%=
170N
170N+30N
×100%=85%.
答:拉力做的功为300J;
滑轮组的机械效率为80%;
第二次的滑轮组的机械效率为85%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
功的计算;滑轮(组)的机械效率.
(1)已知拉力的大小和动滑轮上绳子的段数以及物体升高的高度,根据公式W=Gh可求拉力做的总功.
(2)已知物体的重力和物体升高的高度,根据公式W=Gh可求克服物体重力做的有用功,有用功和总功的比值就是滑轮组的机械效率.
(3)根据公式F=
1
3
(G+G
动
)求出动滑轮重,根据公式η=
W
有用
W
总
×100%=
Gh
Gh+
G
动
h
×100%=
G
G+
G
动
×100%求出滑轮组的机械效率.
本题考查总功、有用功、机械效率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是知道动滑轮上绳子的段数,难点是机械效率变形公式的推导.
功、功率、机械效率.
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