试题
题目:
小明利用如图的装置探究滑轮组的特点,他将重为5N的物体匀速提高了1m,每个滑轮重均为lN,不计绳重及摩擦,则有关绳端拉力F,绳端移动距离s,悬挂定滑轮处拉力F
a
及提起重物时滑轮组的效率η的说法正确的是( )
A.S=3 m,F=2 N,F
a
=7 N η=83.3%
B.S=m,F=2 N,F
a
=5 N η=71.4%
C.S=2m,F=3N,F
a
=10N η=83.3%
D.S=2m,F=3N,F
a
=7N η=83.3%
答案
D
解:
①绳子拉下的长度为s=2h=2×1m=2m;
②作用在绳子自由端的拉力为F=
1
2
(G+G
动
)=
1
2
×(5N+1N)=3N;
③悬挂定滑轮处拉力F
a
=1N+1N+5N=7N;
④滑轮组的机械效率为η=
W
有用
W
总
×100%=
W
有用
W
有用
+
W
额
×100%=
Gh
Gh+
G
动
h
×100%=
G
G+
G
动
×100%=
5N
5N+1N
×100%≈83.3%.
故选D.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率.
①由图知,承担物重的绳子有2段;使用滑轮组时,不计绳重和摩擦,提起物体所用的拉力是物重和动滑轮重的二分之一;绳子自由端拉下的长度是物体上升高度的2倍;
②已知物重、动滑轮重,不计绳重和摩擦,利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率.
③物体在竖直方向处于静止状态,所受合力为零.
此题考查的是滑轮组的特点和机械效率、力的平衡的应用,正确判定承担物重的绳子段数,正确选择滑轮重、熟悉机械效率的变形公式,是解决此题的关键.
计算题;功、功率、机械效率.
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