试题
题目:
(2000·武汉)用一个动滑轮提起重96牛的物体(绳重与摩擦不计),所用的拉力为60牛,则动滑轮的机械效率为
80%
80%
.若用此动滑轮提起重200牛的物体,拉绳子的速度为
0.2m/s
0.2m/s
时,则拉力的功率为22.4瓦,这时的机械效率为
89.3%
89.3%
.
答案
80%
0.2m/s
89.3%
解:(1)根据题意可知,有用功W
有用
=Gh,拉力做的总功为W
总
=Fs,对于动滑轮来说有:s=2h
∵η=
W
有用
W
总
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
nF
,
∴η=
G
nF
×100%=
96N
2×60N
×100%=80%;
(2)“绳重与摩擦不计”时,用动滑轮提升物体,n=2,则F=
1
2
(G+G
动
),
∴G
动
=2F-G=2×60N-96N=24N;
若用此动滑轮提起重200N的物体时,则绳子末端的拉力:F′=
1
2
(G′+G
动
)=
1
2
(200N+24N)=112N;
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv
∴拉绳子的速度:v=
P
F′
=
22.4W
112N
=0.2m/s;
∴此时机械效率η′=
G′
nF′
×100%=
200N
2×112N
×100%≈89.3%.
故答案为:80%;0.2m/s;89.3%.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮(组)的机械效率;功率计算公式的应用.
(1)根据机械效率公式的变形:η=
W
有用
W
总
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
nF
进行计算.
(2)根据F=
1
n
(G+G
动
)求出动滑轮的重力,然后根据动滑轮的重力和提升的物体重力利用F=
1
n
(G+G
动
)求出拉力,已知拉力的功率,根据功率的变形公式P=Fv求出速度的大小;再利用机械效率的变形公式求出此时的机械效率.
此题考查机械效率和功率的计算公式的应用,具有一定的难度,对学生的综合素质要求比较高.
计算题;功、功率、机械效率.
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