物理
如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示,若钩码在3s内上升0.3m.(摩擦不计)
求:
(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?
(2)弹簧测力计拉力做功的功率为多大?
(3)该滑轮组的机械效率为多大?
(4)若在原来的钩码下再增挂两个钩码,该滑轮组的机械效率将如何变化?
如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,物体在5s内匀速上升1m.求:
(1)滑轮组对重物所做的有用功;
(2)拉力所做的功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)拉力做功的功率.
在使用图示中的滑轮组提升重物时,被拉起的物重200N,当将重物提升2m时,绳子自由端移动了6m,做了80J的额外功.
(1)请在图中画出该滑轮组的绕线.
(2)求出该滑轮组的机械效率.
(3)如要提高此滑轮组的机械效率,你将采取哪些方法?
滑轮组是日常生活和生产中经常使用的简单机械,使用滑轮组能给我们带来许多好处.小明按如图所示的滑轮组实验时,用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm.滑轮组的机械效率是多少?拉力F的功率是多少?
小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升,所用的拉力为360N,物体被提升的高度为1m.
求:(1)所做有用功是多少;
(2)小明做的总功是多少;
(3)滑轮组的机械效率是多少.
高楼林立的大都市,电梯给人们带来了极大的方便.小明在商厦看到一电梯的铭牌如下,其工作原理如图15所示,在额定状态下试运行时,所载15人平均每人质量是60kg,测得电梯从一楼匀速上升到顶楼所需时间为40S.(动滑轮和钢丝绳的重力及摩擦忽略不计,g取10N/kg)
求:(1)钢丝绳的拉力
(2)滑轮组的机械效率
(3)这个过程中消耗的电能.
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,测得数据如下表:
实验次数
钩码质量(g)
钩码上升的高度(m)
弹簧测力计示数(N)
弹簧测力计移动的距离(m)
1
100
0.1
0.5
0.3
2
200
0.1
0.9
0.3
(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为:动滑轮为
1
1
个;定滑轮为
1
1
个.
(2)实验中弹簧测力计应
匀速直线
匀速直线
运动.
(3)实验中钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离可以不测量,原因是
机械效率跟物体升高的距离无关
机械效率跟物体升高的距离无关
此时测滑轮组机械效率可表示为
η=
mg
nF
η=
mg
nF
.
(4)第二次实验得出的机械效率的大小为η
2
=
74%
74%
.(g=10N/kg)
(5)比较实验1和实验2可得正确结论:使用同一滑轮组,
增加提升的物体的重力
增加提升的物体的重力
,可以提高滑轮组的机械效率.
如图甲,一质量为780kg的铁块,在拉力F作用下在空中以0.5m/s的速度匀速上升5秒,拉力F的功率为5200瓦.(不记摩擦,绳重及水的阻力)(ρ
铁
=7.8×10
3
kg/m
3
)
(1)滑轮组机械效率为多少?
(2)将铁块浸没在水中,如图乙,要匀速提升铁块,作用在绳的自由端拉力是多少?
(3)若容器重为50kg,底面积为0.5m
2
,水深1m,水的质量为600kg,铁块浸没在如图乙容器的水中后,水面上升0.15m.求铁块浸没在容器的水中匀速上升时,容器对水平支持面的压强?(水不溢出)
某人用300N的拉力.在0.5min内用如图所示的滑轮组将900N的重物匀速提高1m,若摩擦和绳重不计,问:
(1)人拉绳子的功率多大?
(2)该滑轮组的机械效率多大?
(3)两个动滑轮的总重多大?
如图所示用一滑轮组拉着重8×10
4
N的汽车沿水平方向匀速移动,汽车所受阻力为车重的0.03倍,此滑轮组的机械效率为80%,求:
(1)拉力F为多少牛?
(2)若汽车移动的速度为0.2m/s,1分钟内拉力做了多少焦的功?
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