试题

题目:
青果学院(2012·鞍山三模)在测定如图所示滑轮组的机械效率的实验中,用力F拉动绳端向上移动30厘米的过程中,弹簧秤示数为50牛顿,已知物体重G为120牛顿,求:
(1)有用功为多大?
(2)克服阻力和机械自重做的额外功为多少?
(3)滑轮组的机械效率是多大?
答案
解:(1)由图可知,n=3,
∵s=3h,s=30cm=0.3m,
∴h=
1
3
×s=
1
3
×0.3m=0.1m;
当提升G=120N的重物时,
W有用=Gh=120N×0.1m=12J,
(2)W=Fs=50N×0.3m=15J,
∵W=W有用+W
∴W=W-W有用=15J-12J=3J;
(3)η=
W有用
W
=
12J
15J
=75%
答:(1)有用功为12J;
(2)克服阻力和机械自重做的额外功为3J;
(3)滑轮组的机械效率是75%.
解:(1)由图可知,n=3,
∵s=3h,s=30cm=0.3m,
∴h=
1
3
×s=
1
3
×0.3m=0.1m;
当提升G=120N的重物时,
W有用=Gh=120N×0.1m=12J,
(2)W=Fs=50N×0.3m=15J,
∵W=W有用+W
∴W=W-W有用=15J-12J=3J;
(3)η=
W有用
W
=
12J
15J
=75%
答:(1)有用功为12J;
(2)克服阻力和机械自重做的额外功为3J;
(3)滑轮组的机械效率是75%.
考点梳理
功的计算;有用功和额外功;滑轮(组)的机械效率.
由图可知承担物重的绳子股数n=3,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=3h.
(1)知道物重G,求出物体升高的高度h,利用W=Gh求出有用功;
(2)知道拉力大小和拉力端移动的距离,利用W=Fs求出总功;而总功等于有用功与额外功之和,据此求出额外功;
(3)再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
本题考查了学生对有用功、额外功、总功、机械效率的了解与掌握,区分有用功、额外功和总功(从我们做功的目的出发,对我们有用的为有用功,对我们无用但又不得不做的功为额外功,拉力对机械做的功为总功)是本题的关键.
计算题.
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