试题

题目:
青果学院如图所示滑轮组,重物G=12N,每个滑轮重3N,人用拉力F在2s内把物体匀速提高了3m,不计绳重和滑轮轴处摩擦.求:
(1)人做的有用功是多少?
(2)人的拉力F为多少N?
(3)滑轮组机械效率为多少?
(4)人拉绳子的速度为多少?
(5)人拉绳子所做的功率为多少?
答案
解:(1)人做的有用功:W有用=Gh=12N×3m=36J
(2)人的拉力:F=
G+G
n
=
12N+3N
3
=5N
(3)滑轮组机械效率:η=
Gh
Fs
×100%=
G
nF
×100%=
12N
3×5N
×100%=80%
(4)物体上升的速度v1=
h
t
=
3m
2s
=1.5m/s
人拉绳子的速度:v2=nv1=3×1.5m/s=4.5m/s
(5)人拉绳子所做的功率:P=FV2=5N×4.5m/s=22.5W
答:(1)人做的有用功是36J;
(2)人的拉力F为5N;
(3)滑轮组机械效率为80%;
(4)人拉绳子的速度为4.5m/s;
(5)人拉绳子所做的功率为22.5W.
解:(1)人做的有用功:W有用=Gh=12N×3m=36J
(2)人的拉力:F=
G+G
n
=
12N+3N
3
=5N
(3)滑轮组机械效率:η=
Gh
Fs
×100%=
G
nF
×100%=
12N
3×5N
×100%=80%
(4)物体上升的速度v1=
h
t
=
3m
2s
=1.5m/s
人拉绳子的速度:v2=nv1=3×1.5m/s=4.5m/s
(5)人拉绳子所做的功率:P=FV2=5N×4.5m/s=22.5W
答:(1)人做的有用功是36J;
(2)人的拉力F为5N;
(3)滑轮组机械效率为80%;
(4)人拉绳子的速度为4.5m/s;
(5)人拉绳子所做的功率为22.5W.
考点梳理
滑轮组及其工作特点;功的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
首先确定滑轮组的绳子段数n=3,然后根据公式逐个计算.人做的有用功用Gh计算;人的拉力F用
G+G
n
来计算;滑轮组机械效率用
G
nF
计算;额外功用Gh来计算;物体上升的速度用
h
t
计算;人拉绳子的速度是物体上升的速度的n倍;人拉绳子所做的功率用
W
t
来计算.
这类题所涉及到的公式特别多,要根据滑轮组确定绳子段数n,然后利用公式认真计算.在计算过程中,要注意单位换算、公式变形等问题.
功、功率、机械效率.
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