试题
题目:
(2010·房山区一模)如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上.若用F
1
=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa;若用力F
2
竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%.不计绳重和轮与轴的摩擦,取g=10N/kg.则( )
A.动滑轮重150N
B.物块的质量为40kg
C.若以0.2m/s的速度匀速提升物块,滑轮组的机械效率大于80%
D.若以0.2m/s的速度匀速提升物块,竖直向下的拉力大于F2
答案
B
解:根据题意可得:若用F
1
=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压力:F=PS=6500Pa×0.2m×0.2m=260N,
对动滑轮进行受力分析可得:2F
1
=(G-F)+G
动
,即G+G
动
=2×120N+260N=500N;
若用力F
2
竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%,由η=
G
G+
G
动
可得,G=η×(G+G
动
)=80%×500N=400N,m=
G
g
=
400N
10N/kg
40kg;故B正确;
G
动
=500N-G=500N-400N=100N;故A错误;
根据机械效率的计算公式可知,机械效率的大小与物体运动的速度无关;故C错误;
无论物体以0.1m/s的速度还是0.2m/s的速度匀速提升物体,物体都处于平衡状态,则竖直向下的拉力都为F
2
;故D错误.
故选B.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮(组)的机械效率;滑轮组及其工作特点.
先根据压强公式求出物体对地面的压力,然后对动滑轮进行受力分析,得出物体和动滑轮的总重力;当用力F
2
竖直向下拉绳子的自由端时,根据η=
W
有
W
总
=
Gh
FS
=
G
nF
=
G
G+
G
动
求出物体的重力,并进一步得出物体的质量和动滑轮的重力;根据机械效率的公式分析与速度的关系;当物体处于平衡状态时,受平衡力作用.
本题考查了学生对压强公式、机械效率计算公式的理解和运用,关键是会对公式进行灵活变形,同时通过公式可知影响机械效率的因素,本题具有一定的难度.
功、功率、机械效率.
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