【单元练】成都武侯外国语学校八年级物理下第十二章【简单机械】阶段测试(培优) (2)
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一、选择题
1.如图所示,斜面高h =1m ,长s =5m ,小车重50N ,用沿斜面方向的拉力F ,将小车从斜面底端匀速拉到顶端,不计斜面和小车之间的摩擦,下列说法错误的是( )
A .拉力F 做的功大小等于50J
B .斜面对小车支持力做的功大小等于50J
C .斜面是一种省力的简单机械
D .斜面一定不能省功B 解析:B
A .不计斜面和小车之间的摩擦,拉力做功等于小车重力做功为
W=Fs=Gh =50N×1m=50J
故A 正确,A 不符合题意。
B .支持力垂直于斜面,与小车运动的方向垂直,做功为0,故B 错误,B 符合题意;
C .斜面是一种费距离省力的简单机械,故C 正确,C 不符合题意;
D .根据机械功原理使用任何机械都不能省功,斜面也一定不能省功,故D 正确,D 不符合题意。
故选B 。
2.如图所示,甲、乙两种方式匀速提升重为80N 的物体,已知滑轮重10N ,绳重和摩擦不计。
则手的拉力F 甲、F 乙及机械效率η甲、η乙的关系正确的是( )
A .F F =甲乙 ηη<甲乙
B . F F <甲乙 ηη>甲乙
C . F F >甲乙 ηη<甲乙
D . F F >甲乙 ηη>甲乙D
解析:D
由题图知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,绳重和摩擦不计,则拉力:
80N F G ==甲;
乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,绳重和摩擦不计,则拉力:
80N 10N
42
512N F G G +=+==乙动();
所以手的拉力大小关系是:F F 甲乙>;两幅图中的有用功都是克服物体重力做的功,设提
升高度相同,由W Gh =有可知有用功是相同的;绳重和摩擦不计,在使用动滑轮提升重物时,要克服动滑轮重力做额外功,则乙图中做的总功更多,由机械效率公式
100%W W 有总
η=
⨯可知,有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,故ηη>甲乙;故选
D 。
3.如图所示,杠杆在水平位置平衡.在其他条件不变的情况下,下列操作一定能使弹簧测力计示数增大的是
A .将钩码悬挂点向右移
B .将钩码和弹簧测力计的悬挂点均向左移
C .增加钩码的个数并将钩码悬挂点向右移
D .将弹簧测力计悬挂点向右移B 解析:B
A .将钩码悬挂点的位置向右移时,阻力不变,阻力臂减小,动力臂不变,由1122Fl F l =可知,弹簧测力计的示数变小,故A 错误;
B .将钩码和弹簧测力计的悬挂点均向左移,阻力不变,阻力臂变大,动力臂变小,由
1122Fl F l =可知,弹簧测力计的示数一定变大,故B 正确.
C .增加钩码的个数并将钩码悬挂点向右移时,阻力变大,阻力臂变小,动力臂不变,由
1122Fl F l =可知,弹簧测力计的示数无法确定,故C 错误;
D .将弹簧测力计悬挂点向右移,阻力不变,阻力臂不变,动力臂变大,由1122Fl F l =可知,弹簧测力计的示数变小,故D 错误;
4.小红用图示装置探究滑轮组提升重物时的机械效率.下表是她设计的实验数据记录表格及所测的数据:小红在实验中所用动滑轮的重量最有可能是
实验 序号 物重 G /N 物体上升 高度h /cm 手的拉力 F /N 绳端移动的距离s /cm 1
2
10
1.0
30
2310 1.430 3610 2.530
A.0.9N B.1N C.1.2N D.1.5N A 解析:A
由图象知:由3段绳子承担物重,即n=3,若不计摩擦力,根据F=1
n
(G+G动),带入第
一组数据得:动滑轮的重力:
G动=3F-G=3×1.0N-2N=1N,
由于摩擦力的存在,所以动滑轮的重力应该小于1N;
故选A。
5.人体的某些部分也可以看作杠杆,例如托起物体的前臂图.下列图中正确表示手的前臂所受动力和阻力的是图
A.B.
C.D. B
解析:B
O为支点,由于物体的重力为竖直向下,且作用在手上,所以物体对前臂的力为阻力F2竖直向下,物体在此位置平衡,动力与阻力又在支点同侧,方向须相反为竖直向上,则股二头肌对前臂的力为动力F1竖直向上,如B选项图所示.故选B.
6.骑单车是一种既健身又低碳的出行方式,“共享单车”的投放,极大地便利了民众的出行。
下列有关“共享单车”的说法中,正确的是()
A .停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力是一对平衡力
B .当“共享单车”匀速转弯时,其运动状态没有发生变化
C .单车刹车的车闸装置相当于一个费力杠杆
D .单车轮胎上的花纹是为了增大摩擦D 解析:D
A .停在路边的“共享单车”对地面的压力和所受的重力没有作用在同一物体上,方向也不相反,不是一对平衡力,故A 错误;
B .当“共享单车”匀速转弯时它的方向在改变,所以其运动状态发生了变化,故B 错误;
C .单车刹车的车闸装置动力臂较长,相当于一个省力杠杆,故C 错误;
D .单车轮胎上的花纹是通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故D 正确。
故选D 。
7.如图所示,斜面长3m ,高0.6m ,小明用绳子在6s 内将重50N 的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力F 是15N 。
下列说法中正确的是( )
A .斜面上的摩擦力是5N
B .拉力所做的功是30J
C .拉力做功的功率是5W
D .斜面的机械效率是80%A
解析:A B .拉力所做的功
15N 3m=45J W Fs ==⨯总
故B 错误; C .拉力做功的功率
45J
=7.5W 6s
W P t =
=总 故C 错误; D .有用功
50N 0.6m=30J W Gh ==⨯有用
斜面的机械效率
30J
100%=
100%66.7%45J
W W η=
⨯⨯=有用总
故D 错误; A .额外功
45J 30J 15J W W W =-=-=额外总有用
斜面上的摩擦力
15J
=5N 3m
W f s
=
=
额外 故A 正确。
故选A 。
8.如图所示的四种用具中,属于费力杠杆的是( )
A .剪刀
B .核桃钳
C .钢丝钳
D .面包夹子D
解析:D
A .图中剪刀在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故A 选项不符合题意;
B .核桃钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故B 选项不符合题意;
C .钢丝钳在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,故C 选项不符合题意;
D .面包夹子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,故D 选项符合题意。
故选D 。
9.如图所示的滑轮组,用F =30N 的拉力,拉动水平地面上重为300N 的物体,使物体匀速
前进了2m.物体和地面之间的摩擦力为45N ,在此过程中,下列说法正确的是
①拉力做的功是120J ②绳子自由端移动的距离是2m ③滑轮组的机械效率是75% ④A 点受到的拉力为300N A .①④ B .②③ C .①③ D .③④C
解析:C 【解析】
①②.由图可知,n =2,则绳子自由端移动的距离:
222m=4m s s ==⨯绳物;故②错误;
拉力做的功:
30N 4m=120J W Fs ==⨯绳总;故①正确;
③.克服物体和地面之间的摩擦力做的功为有用功,则有用功: W 有=fs 物=45N ×2m=90J , 滑轮组的机械效率:
90J
100%100%=75%120J
W W η=
⨯=
⨯有总
故③正确; ④.因物体在水平地面上做匀速运动,则此时A 处绳子的拉力与物体受到的摩擦力是一对平衡力,所以,A 点受到的拉力:F A =f =45N ;故④错误; 故ABD 错误,C 正确。
10.关于功、功率、机械效率,下列说法中正确的是( ) A .物体做功越多,功率越大
B .作用在物体上的力越大,对物体所做的功越多
C .机械功率越大,则机械做功越快
D .机械做的有用功越多,机械效率就越高C 解析:C
A .机械做功越多,功率不一定越大,因为所用的时间不明确,故A 错误;
B .作用在物体上的力越大,对物体所做的功不一定越多,因为在力方向上的距离不明确,故B 错误;
C .功率表示物体做功快慢的物理量,机械功率越大,则机械做功越快,故C 正确;
D .机械做的有用功越多,机械效率不一定越高,因为有用功在总功中占的比例不明确,故D 错误。
故选C 。
二、填空题
11.小明用图示实验装置测量杠杆的机械效率。
实验时,小明竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的重5.0 N 的物体缓缓上升。
(1)实验中,小明将杠杆拉至图中虚线位置,此时测力计的示数为_____N,物体上升的高度为0.3m,则拉力做的有用功为_____(保留三位有效数字);
(2)请写出使用该杠杆做额外功的一个原因_____。
5150J克服杠杆的自重做额外功(或克服摩擦做额外功)
解析:5 1.50J克服杠杆的自重做额外功(或克服摩擦做额外功)
(1)[1]实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的分度值为0.1N,示数F为2.5N;
[2]物体的重力为5.0N,上升的高度为0.3m,则拉力做的有用功为
= 5.0N0.3m 1.50J
W Gh=⨯=
有
;
(2)[3] 产生额外功的原因:克服杠杆的自重做额外功(或克服摩擦做额外功)。
12.用如图所示的实验装置研究“杠杆的机械效率”。
实验时,将总重为G的钩码挂在杠杆A处,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,钩码上升的高度为h,弹簧测力计的示数为F,其移动的距离为s,则杠杆的机械效率ηA=_____(用题中字母表示).若将钩码移动到B点,仍将它匀速提升h的高度,此时弹簧测力计的示数为F B,则F A_____F B。
(选填“>”、“=”或“<”),重物挂于B点时,杠杆的机械效率为ηB,则ηA_____ηB。
(选填“>.”、“=”或“<”)。
×100%<<
解析:Gh
Fs
×100%<<
[1]杠杆的机械效率:
η=W
W
有用
总
=
Gh
Fs
×100%;
[2]根据图示可知,若钩码移动到B点时,阻力和动力臂都不变,阻力臂增大,由F1l1=F2l2可知,动力将增大,即:
F A<F B;
[3]将钩码移动到B点,仍将钩码匀速提升h的高度,则有用功不变,弹簧测力计竖直移动的距离不同,B点时杠杆上升的高度小,做的额外功小,所以机械效率会变大,即:
ηA<ηB。
13.如图 (a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升质量为4千克的物体,不计摩擦和滑轮重力。
图___中的滑轮可以看作等臂杠杆(选填a 或b),则F1的大小为_____牛;图 (b)中,若在2秒内将物体均匀速提升0.5米,则拉力F2所做的功为_____焦,功率_____瓦。
a39219698
解析:a39.219.69.8
[1][2]图(a)中为定滑轮,实质为等臂杠杆,不省力,但可以改变方向,故不计摩擦和滑轮重力时,拉力等于物体重力,故F1的大小为:
F1=G=mg=4kg⨯9.8N/kg=39.2N;
[3]图(b)中为动滑轮,实质为动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆,可以省一半的力,当物体在2秒内将物体提升0.5米,拉力F2的大小为:
F2=1
2
G=
1
2
mg=
1
2
⨯4kg⨯9.8N/kg=19.6N s=2h=2⨯0.5m=1m
拉力F2做功:
W=F2s=19.6N⨯1m=19.6J [4]拉力F2做功的功率为:
P=
19.6J
2s
W
t
==9.8W
14.在一次野外活动中,小明用一根轻质木棒扛着包裹前进,第一、二次扛了同一个包裹,但包裹悬挂的位置离肩膀的距离不同,如图(a)、(b)所示,小明感觉第二次手用的力较大。
第三次他换了一个较轻的包裹,用第二次的方式扛着,如图(c)所示,他感觉这次手用的力比第二次小。
若将小明作用的力视为动力,包裹作用的力视为阻力。
(每次木棒静止在肩膀上的位置、小明手握木棒的位置相同)
(1)分析比较图(a)与(b)及相关条件,可得出初步结论:_____。
(2)分析比较图(b)与(c)及相关条件,可得出初步结论:_____。
手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同相同的包裹离肩膀较远时手用的力较大手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同包裹离肩膀距离相同时包裹较轻手用的力较小
解析:手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同,相同的包裹离肩膀较远时,手用的力较大手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同,包裹离肩膀距离相同时,包裹较轻,手用的力较小
[1]分析图(a )和(b ),手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同(动力臂相同),相同的包裹(阻力相同)离肩膀较远(阻力臂大),手用的力(动力)大;
[2]分析图(b )和(c ),手握木棒的位置和木棒放在肩膀上的位置相同(动力臂相同),包裹离肩膀距离(阻力臂)相同时,包裹(阻力)较轻,手用的力(动力)小。
15.如图,重100 N 的物体,以0.1 m/s 的速度在水平面上作匀速直线运动,作用在绳自由端的拉力是20 N ,则作用在物体上的水平拉力是_________N ,物体A 受到的滑动摩擦力是_________N ,10 s 内绳子自由端通过的距离是_________m .(不计滑轮及绳重,不计绳与滑轮间的摩擦)
402
解析:40 2
由图知道,物体做匀速直线运动,有两条绳子作用在动滑轮上(n =2)承担作用力,不计滑轮及绳重,不计绳与滑轮间的摩擦,由力的平衡条件知道,作用在物体上的水平拉力F ′=2F =2×20N =40N ;由于物体匀速运动,所以,摩擦力等于作用在A 上的水平拉力,即f =F ′=40N ;又因为物体运动的速度是v =0.1m/s ,所以,绳子自由端移动的速度是:v ′=2v =2×0.1m/s =0.2m/s ,由s
v t
知道,10s 内绳子自由端移动的距离是:s =v′t =0.2m/s×10s =2m .
16.如图所示,萌萌同学用 50 N 的水平拉力 F 拉重力为 400N 的木箱,使木箱在水平面上匀速直线运动前进 4 m ,若木箱与地面之间的摩擦力是 80N 。
则 A 点处的拉力为________N ,此过程中该滑轮组的机械 效 率 是____________。
80【解析】
解析:80% 【解析】
木箱在水平面上匀速直线运动,拉力与摩擦力是一对平衡力,所以A 点处的拉力等于摩擦力80N ;由图可知,此装置由2股绳子承担摩擦力,所以该滑轮组的机械效率η=
W 有W 总
×100%=
80N×4m
50N×2×4m
×100%=80%。
17.如图所示,斜面长5m 、高1m ,工人用沿斜面方向、大小为400N 的力把重1600N 的木箱匀速推到车上,推力做的功是______J ,斜面的机械效率是______,斜面对木箱的摩擦力为______N 。
8080
解析:80% 80 [1]推力做的功是
W =Fs =400N×5m=2000J
[2]推力做的有用功为
W 有用=Gh =1600N×1m=1600J
斜面的机械效率是
1600J
80%2000J
W W η=
==有用 [3]推力做的额外功为
W 额外=W -W 有用=2000J-1600J=400J
斜面对木箱的摩擦力为
400J
80N 5m
W f s
=
=
=额外 18.如图所示是剪高处树枝的剪刀,将其套在一个竹竿上拉动绳子一端就可以剪下高处的树枝。
这个剪刀上的滑轮属于一个___________(填“定滑轮”或“动滑轮”),它可以起到________的作用;剪刀的刀口做得非常锋利,目的是为了_________。
动滑轮省力增大压强
解析:动滑轮 省力 增大压强
[1][2]剪刀上的滑轮可以随着剪刀一起运动,所以是动滑轮。
动滑轮有省力的特点,但是费距离。
[3]剪刀的刀口做得非常锋利,减小了受力面积,从而增大了压强。
19.如图所示,一轻质杠杆悬于O 点,力F 作用在B 端,重为25N 的物体悬挂在A 点,此时杠杆在水平位置平衡,且物体对地面的压力为10N ,若BO =3AO ,则拉力F 的大小为______N (摩擦忽略不计)。
5
解析:5
由题意可知物体对A 端的拉力为
25N-10N=15N F G F =-=压拉
由杠杆的平衡条件得
F BO F AO ⨯=⨯拉
带入数据得 15N 1=5N 3
F AO F BO ⨯⨯==拉 20.如图所示,滑轮组在竖直向上的拉力F =50N 作用下,将重为120N 的物体匀速提起在10s 时间内绳子自由端移动的距离为s =3m 过程中物体上升速度为______m/s ;滑轮组的机械效率是______;若过程中克服绳重和摩擦做的额外功为10J ,则动滑轮重______N 。
18020
解析:1 80% 20
[1]由图可知,该滑轮组n =3,物体上升高度
3m =1m 3
s h n =
= 物体上升速度 1m =0.1m/s 10s
h v t =
= 物体上升速度为0.1m/s 。
[2]机械效率 120N 1m =
===80%50N 3m
W Gh W Fs η⨯⨯有总 滑轮组的机械效率是80%。
[3]额外功 ==150J 120J=30J W W W --额外总有
提升动滑轮所用的功
=30J-10J=20J W W W =-'动额外
动滑轮重 20J ==20N 1m
W G h =
动动 动滑轮重20N 。
三、解答题
21.工人用图示装置在10s 内将重为450N 的货物匀速提升2m ,此过程中拉力F 的功率为120W ,机械中摩擦力及绳重忽略不计。
求:
(1)工人做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N ,则工人提升货物的重。
解析:(1)900J ;(2)75%;(3)750N
解:(1)工人做的有用功
450N 2m 900J W Gh ==⨯=有
(2)总功为
120W 10s 1200J W Pt =⨯==总
滑轮组的机械效率
900J 100%100%75%1200J
W W η=
⨯=⨯=有总 (3)动滑轮重力 1200J 900J 150N 2m W W G h --=
=
=总有动 工人提升货物的重 33300N 150N 750N G F G =-=⨯-=物动
答:(1)工人做的有用功900J ;
(2)滑轮组的机械效率75%;
(3)若工人用此装置匀速提升其他货物,测得拉力大小为300N ,则工人提升货物的重750N 。
22.如图所示,通过滑轮组用200N 的拉力在20s 内将重为480N 的物体匀速提高2m ,(不计绳重和摩擦),求:
(1)绳自由端的移动速度为多大?
(2)若重物再增加150N ,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力为多大?
解析:(1) 0.3m/s ;(2)250N
(1)根据题意知道,物体移动的速度 2m ==0.1m/s 20s h v t =
自由端移动的速度 v ′=3v =3×0.1m/s =0.3m/s
(2)由()13F G G =+物
动知道, G 动=3F ﹣G =3×200N ﹣480N =120N
绳自由端的拉力
()()480N+151120N+120N 50N 33
F G G ''=+==动 答:(1)绳自由端的移动速度0.3m/s ;
(2)若重物再增加150N ,要使重物匀速上升,作用在绳自由端的拉力150N 。
23.某建筑工地用如图所示的滑轮组提升重物,工人对绳的拉力F 为400N ,并能用10s 的时间将96kg 的重物匀速提升2m 。
(不计绳重和摩擦,取g =10N/kg )。
求:
(1)拉力F 的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
解析:(1)240W ;(2)80%
【分析】
(1)知道拉力大小,由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n =3,则s =3h ,利用W 总=Fs 求拉力做功,再利用功率公式求拉力做功功率。
(2)知道物重G 和提升的高度,利用W =Gh 求有用功;再利用效率公式求滑轮组的机械效
(1)绳子末端移动的距离
s =3h =3×2m =6m
使用滑轮组F 做的总功
W 总=Fs =400N ×6m =2400J
拉力F 的功率 2400J 240W 10s W P t =
==总 (2)重物重力 G =mg =96kg ×10N/kg =960N
使用滑轮组做的有用功
W 有=Gh =960N ×2m =1920J
滑轮组的机械效率
1920J 100%100%80%2400J
W W η=⨯=⨯=有总 答:(1)拉力F 的功率是240W ;
(2)滑轮组的机械效率是80%。
24.如图所示,用滑轮组提升重物时,重400N 的物体在10s 内匀速上升了1m ,已知拉绳子的力F 为250N ,不计绳重与摩擦,求提升重物的过程中:
(1)拉力F 做的功;
(2)动滑轮的重力。
解析:(1)500J ;(2)100N
解:(1)绳子自由端移动的距离
2=21m=2m s h =⨯
拉力F 做的功
250N 2m=500J W Fs ==⨯总
(2)由公式
G G F n +=动
物
=2=2250N 400N=100N G F G -⨯-动物
答:(1)拉力F 做的功是500J ;
(2)动滑轮的重力是100N 。
25.自新冠肺炎爆发后,为防止疫情的蔓延和人群交叉感染,某物流公司自主研发的智能配送机器人在武汉完成了智能配送的第一单:从仓库的仁和站出发,将医疗物资送到了距离6km 的武汉市第九医院。
该智能配送机器人设计的最大速度15km/h ,空载质量300kg ,承载量可以达到200kg ,g 取10N /kg ,机器人全程均以设计最大速度行)
(1)满载的配送机器人静止在水平地面上,若轮胎与地面的总接触面积3250cm ,则它对地面的压强是多少?
(2)若智能机器人在行驶过程中所受的平均阻力为总重0.05倍,则在配送过程中牵引力做了多少功?
(3)智能机器人到达目的地,卸下货物,沿原路匀速返回仓库,全程一共消耗电
63.610J ⨯。
该智能机器人在整个过程中的工作效率是多少?(保留一位小数)
解析:(1)5210Pa ⨯;(2)61.510J ⨯;(3)66.7%
解:(1)配送机器人满载时的总质量
300kg 200kg 500kg m m m =+=+=总货机
配送机器人满载时对地面的压力
500kg 10N/kg 5000N F G m g ===⨯=总总
它对地面的压强
5425000N 210Pa 25010m
F p S -===⨯⨯ (2)因智能机器人匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以,在配送过程中的牵引力
110.050.055000N 250N F f G ===⨯=总
则在配送过程中牵引力做的功
611250N 6000m 1.510J W F s ==⨯=⨯
(3)返回过程中,机器人仍匀速行驶,牵引力和阻力二力平衡,所以,此时的牵引力
220.050.050.05300kg 10N/kg=150N F f G m g ===⨯=⨯⨯机机
返回过程中牵引力做的功
522150N 6000m 910J W F s ==⨯=⨯
在整个过程中牵引力做的有用功
65612 1.510J 910J 2.410J W W W =+=⨯+⨯=⨯有
智能机器人在整个过程中的工作效率
662.410J 100%100%66.7%3.610J
W W η⨯=⨯=⨯≈⨯有总 答:(1)满载的配送机器人静止在水平地面上,它对地面的压强是5210Pa ⨯;
(2)在配送过程中牵引力做了61.510J ⨯的功;
(3)该智能机器人在整个过程中的工作效率是66.7%。
26.如图所示,物体A 重400N 。
人用拉力在5s 内使物体A 匀速上升1m ,做了500J 的功。
g =10N/kg 。
求:
(1)人拉力做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率。
解析:(1)100W ;(2)80%
(1)人用拉力在5s 内使物体A 匀速上升1m ,做了500J 的功,人拉力做功的功率
500J 100W 5s
W P t =
== 人拉力做功的功率是100W 。
(2)物体A 重400N ,人用拉力在5s 内使物体A 匀速上升1m ,做的有用功
400N 1m 400J W Gh ==⨯=有
滑轮组的机械效率
400J 100%80%500J
W W η==⨯=有
答:(1)人拉力做功的功率为100W ;(2)滑轮组的机械效率为80%。
27.如图所示,某人用滑轮组将重为600N 的物体匀速提高2m ,绳子自由端的拉力为400N 。
不计绳重和摩擦力,求这次提升物体过程中:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)动滑轮的重力;
(3)当所挂物体重为500N 时,绳子自由端的拉力是多少?
解析:(1)75%;(2)200N ;(3)350N
(1)滑轮组的机械效率 600N 100%75%2400N
W G h G W Fs nF η=
===⨯=⨯有物物总 (2)动滑轮的重力 2400N 600N 200N G nF G '=-=⨯-=
(3)当所挂物体重为500N 时
+500N 200N 700N G G G ''==+=总物
绳子自由端的拉力
11700N 350N 22
F G '==⨯=总 答:(1)滑轮组的机械效率为75%;(2)动滑轮的重力为200N ;(3)当所挂物体重为500N 时,绳子自由端的拉力是350N 。
28.如图所示,用图甲的滑轮组提升物体M ,已知物体M 重为720 N ,电动机施加在绳子自由端的拉力F 将物体M 以0.5 m/s 的速度匀速提升到10 m 的高度,拉力做的功W 随时间t 的变化图像如图乙所示,不计钢丝绳的重力、摩擦力,求:
(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少?
(2)滑轮组提升重物的机械效率是多少?
(3)动滑轮的重力是多少?
解析:(1)7200J ;(2) 90% ;(3)80N
(1)滑轮组提升重物所做的有用功为
720N 10m 7200J W Gh ==⨯=有
(2)由图乙可知,20s 时,拉力做的功,即总功为8000J ,所以滑轮组提升重物的机械效率
7200J 100%100%90%8000J W ηW =
⨯=⨯=有用总 (3)由100%G ηG G =⨯+动
可知,动滑轮的重力 720N 720N 80N 90%
G G G η=-=-=动 答:(1)滑轮组提升重物所做的有用功为7200J ;
(2)滑轮组提升重物的机械效率为90%;
(3)动滑轮的重力为80N 。