【点评】本题考查机械效率和距离以及做功的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是分析动滑轮上绳子的段数,还要知道影响做功的条件是有力作用在物体上和物体在力的方向上移动距离.
(2)F=(G+G动),拉力最大,则物重最重, 则物体最重的重力G=5F﹣G动=5×200N﹣100N=900N; 故的答案为:(1)如图所示:;
(2)用此滑轮组最多能提起900N重的物体.
【点评】此题主要考查的是学生对滑轮组省力特点,滑轮组的最省力绕法中注意绳子股数的确定方法.基础性题目.
20.用如图所示的机械拉着重500N的物体在水平地面上匀速运动,物体受到的摩擦力为120N,绳子末端的水平拉力为50N,则滑轮组的机械效率为多少;若物体运动的速度为0.2m/s,则10s内拉力做的功是多少J.
21.小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m) 求:(1)小明所用的时间; (2)拉力的功率; (3)所做的额外功;
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?
【解答】解:滑轮组的机械效率η=
=
=
=80%.
【解答】解:(1)h=3m×5=15m, ∴S=3h=3×15m=45m,
拉力F运动的距离S1=3S物=3×Vt=3×0.2m/s×10s=6m, 所以10s内拉力做的功是W=FS1=50N×6m=300J.
答:滑轮组的机械效率为80%,10s内拉力做的功是300J.
∴t===150s.
答:小明所用的时间为150s.
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(2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J, 拉力的功率P=
=
=108W.
答:拉力的功率为108W.
(3)W有=Gh=900N×15m=13500J, ∴W额外=W总﹣W有=16200J﹣13500J=2700J. 答:所做的额外功为2700J.
(4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.
【点评】本题考查了功率和额外功、机械效率的理解.正确理解物体上升的高度是解题的关键.
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滑轮组练习题(含详细答案)
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