试题

题目:
青果学院(2011·孝感)一名工人用如图所示的滑轮组提起450N的重物,重物在5s内匀速上升了1m,动滑轮重50N,不计绳重及摩擦.求:
(1)绳的自由端A点下落的速度;
(2)此过程中额外功;
(3)滑轮组的机械效率.
答案
解:(1)由s=nh得,A点下落的距离s=3×1m=3m,
则绳的自由端A点下落的速度vA=
s
t
=
3m
5s
=0.6m/s;
(2)W额外=Gh=50N×1m=50J;
(3)W有用=Gh=450N×1m=450J,
W=W有用+W额外=450J+50J=500J,
η=
W有用
W
=
450J
500J
=90%.
答:(1)绳的自由端A点下落的速度为0.6m/s;
(2)此过程中的额外功为50J;
(3)滑轮组的机械效率为90%.
解:(1)由s=nh得,A点下落的距离s=3×1m=3m,
则绳的自由端A点下落的速度vA=
s
t
=
3m
5s
=0.6m/s;
(2)W额外=Gh=50N×1m=50J;
(3)W有用=Gh=450N×1m=450J,
W=W有用+W额外=450J+50J=500J,
η=
W有用
W
=
450J
500J
=90%.
答:(1)绳的自由端A点下落的速度为0.6m/s;
(2)此过程中的额外功为50J;
(3)滑轮组的机械效率为90%.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率;速度的计算;功的计算;有用功和额外功.
(1)首先要明确承担物重的绳子的段数,这样可确定绳的自由端移动的距离,再进一步求出速度;
(2)在不计绳重与摩擦的情况下,额外功主要来自于动滑轮的重,因此,根据公式W=Fs可求出额外功的大小;
(3)分别求出有用功和总功,再利用机械效率的公式可计算出滑轮组机械效率的大小.
通过读图明确滑轮组承担物重的绳子段数,是解决本题的突破口,通过绳子的段数可分析物体上升高度与绳端移动距离的关系,然后再分别利用速度公式、功的公式、机械效率的公式进行逐一的计算,即可得出正确的结果.
计算题;压轴题.
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