试题

题目:
青果学院(2011·宝应县模拟)如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,用2.4N竖直向上的拉力匀速拉动细绳.细绳向上移动0.3m所需的时间为3s.求:
(1)拉力做的功和功率?
(2)该滑轮组的机械效率为多大?
(3)如果将图中钩码只数增加,此滑轮组的机械效率将如何变化?
答案
解:(1)拉力做的功是:W=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
拉力的功率为;P=
W
t
=
0.72J
3s
=0.24W

答:拉力做的功为0.72J;拉力的功率为0.24W.
(2)由图知:此滑轮组由3段绳子承担物重,所以h=
1
3
s
=
1
3
×0.3m=0.1m

通过该滑轮组做的有用功为:W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
滑轮组的机械效率为:η=
W有用
W
=
0.6J
0.72J
= 83.3%

答:该滑轮组的机械效率为83.3%.
(3)若钩码的数量增加,则物体做的有用功在总功中所占的比例增大,所以机械效率增大.
解:(1)拉力做的功是:W=Fs=2.4N×0.3m=0.72J
拉力的功率为;P=
W
t
=
0.72J
3s
=0.24W

答:拉力做的功为0.72J;拉力的功率为0.24W.
(2)由图知:此滑轮组由3段绳子承担物重,所以h=
1
3
s
=
1
3
×0.3m=0.1m

通过该滑轮组做的有用功为:W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
滑轮组的机械效率为:η=
W有用
W
=
0.6J
0.72J
= 83.3%

答:该滑轮组的机械效率为83.3%.
(3)若钩码的数量增加,则物体做的有用功在总功中所占的比例增大,所以机械效率增大.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验;机械效率的计算;滑轮(组)的机械效率.
在解决此题时,首先分析滑轮组由几段绳子承担物重.知道绳端移动距离与物体上升高度的关系:s=nh.
(1)知道拉力做功的功率是总功的功率.知道计算公式W=Fs、P=
W
t

(2)知道机械效率是有用功与总功之比.先求出有用功和总功,根据η=
W有用
W
求出机械效率.
(3)要了解物重对滑轮组机械效率的影响.被提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
此题主要考查了总功、有用功、机械效率的计算,并且考查了被提升重物对机械效率的影响.关键是分清有用功、总功及从已知条件中找出G、h、F、s.
计算题;简答题.
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