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某人用滑轮组往2m高的平台上运建筑材料,已知材料的质量为40kg,袋子与动滑轮共...

某人用滑轮组往2m高的平台上运建筑材料,已知材料的质量为40kg,袋子与动滑轮共重100N 不计绳重与摩擦.
(1)工人匀速拉动绳索时,所用的拉力是多大?
(2)此过程中工人做的有用功是多少?
(3)此滑轮组的机械效率是多大?

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动滑轮和重物的总重由几股绳子承担,所用的拉力就是它们总重的几分之一;找准物体上升的高度即可算出有用功;根据功率的计算公式η=×100%可计算出机械效率. 已知:提升高度h=2m,材料质量m=40kg,袋子与动滑轮共重G动=100N,g=9.8N/kg,n=2 求:(1)拉力F=?;(2)工人做的有用功W有用=?;(3)滑轮组的机械效率η=? 【解析】 (1)材料的重力:G=mg=40kg×9.8N/kg=392N, 动滑轮有2段绳子承担重力,所以人的拉力: F=(G+G动)=×(392N+100N)=246N; (2)工人做的有用功:W有用=Gh=392N×2m=784J; (3)拉力移动距离:s=2h=2×2m=4m, 拉力做的功:W总=Fs=246N×4m=984J, 滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%≈79.7%. 答:(1)工人匀速拉动绳索时,所用的拉力是246N; (2)此过程中工人做的有用功是784J; (3)此滑轮组的机械效率是79.7%.
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考点分析:
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一辆重为200N的小车放在水平地面上,在水平推力作用下以2m/s的速度匀速前进了100m,若小车所受阻力为车重的O.2倍,求:
(1)水平推力对小车做了多少功?
(2)水平推力做功的功率是多大?
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在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验,发现了一些实际问题.
(1)下表是实验中的几组数据,请在空白处填上相应的计算结果.
实验
次数


物块重
G/N
物块上升
的高度
h/m
有用功
W/J
拉力
F/N
弹簧测力
计移动的
距离s/m
总功
W/J
机械
效率
1A0.500.20.100.200.40.08125%
2A1.900.20.380.950.40.38100%
3B0.500.20.100.250.6
4B1.900.20.380.750.60.4584.4%
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(2)实际中机械效率______ 1(选填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100%和125%.这是什么原因?通过观察中图和右图,手持弹簧测力计在竖直方向时,发现指针的位置不同,中图中指针在零刻线的下方.
(3)经过分析,找到了机械效率为100%和125%的原因是:用滑轮组A进行实验时,弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要______,用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要______,因此测得的机械效率比实际效率要高.
(4)实验总结:在测量滑轮组机械效率的实验中,考虑弹簧测力计对读数的影响,测拉力时,弹簧测力计一般要竖直向______移动;若弹簧测力计倒置时测拉力,要先将指针调至零刻线处.
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在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验
序号
钩码
重/N
动滑轮
重/N
拉力/N钩码上升的高度/m测力计移动
的距离/m
有用功/J总功
/J
机械效率
/%
40.52.30.20.40.80.9287.0
40.92.50.20.40.81.080.0
60.53.30.20.4(a)(b)(c)
(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:
(a)______;  (b)______; (c)______
(2)通过比较______两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重______(选填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较______两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是______的(选填“正确”或“错误”).

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manfen5.com 满分网用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的 甲、乙两个滑轮组,不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,则( )
A.甲较省力且机械效率较高
B.乙较省力且机械效率较高
C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同
D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同
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一个滑轮组经改装后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较( )
A.做的有用功减少了
B.总功不变,有用功增加了
C.有用功不变,总功减少了
D.总功不变,额外功减少了
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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