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如图所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到...

manfen5.com 满分网如图所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s.
(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的拉力至少要多大?(g取10N/kg)
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(1)已知人和轮椅的质量,以及他爬的高度,根据公式W=Gh可求他做的功,还知道所用的时间,根据公式P=可求他的平均功率. (2)因为小明同学站在地面上,所以拉力方向必须向下,并且最省力,也就是说动滑轮上绳子的段数最多,根据这两点可判断所选的滑轮组.根据公式η==可求拉力的大小. 【解析】 (1)他和轮椅总重力G=mg=80kg×10N/kg=800N, 他的平均功率P====156W. 答:他的平均功率为156W. (2)D滑轮组最合适.因为拉力方向向下且更省力.       ∵η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/4Fh=G/4Fη====, ∴拉力F===250N. 答:小明同学的拉力至少要250N.
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考点分析:
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(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1A点1.50.100.70.3071.4
2B点2.00.151.20.3083.3
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请简要说明两条理由:①______;②______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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