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用如图所示的滑轮组,在水平地面上拉动重物G,已知绳自由端拉力F为600N时,恰能...

用如图所示的滑轮组,在水平地面上拉动重物G,已知绳自由端拉力F为600N时,恰能让物体以1cm/s的速度匀速向前运动(绳子足够长),此时滑轮组的机械效率为75%,求:
(1)物体G与地面的摩擦力.
(2)绳自由端拉力F的功率.
(3)绳自由端拉力F做功1分钟的过程中,额外功是多少.

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(1)本题是滑轮组使用的另一种情况--将滑轮组水平使用来拉动重物,当滑轮组竖直拉动重物时,滑轮组上升克服的是重物的重力;而此题中的滑轮组水平拉动重物,滑轮组向左移动时克服的是地面的摩擦力.所以,此时有几段绳子拉重物,拉力就是摩擦力的几分之一.但这是在理想情况下,不考虑额外功,机械效率为100%的情况下.如果考虑到机械效率,那么拉力还要用得更多,也就是η=== (2)功率P=,题目要求拉力F的功率,也就是要先求出拉力做的功.但此题没有告诉绳端移动的距离,只有物体移动的速度,所以先需根据有几段绳子在拉重物,绳端移动的速度就是物体移动速度的几倍,求出绳端移动的速度.再根据功率P===Fv求出. (3)先根据W=Pt求出1分钟做的功,也就是总功.再由机械效率为75%,算出有用功,最终算出额外功. 【解析】 (1)∵有三段绳子有拉重物,根据η=== ∴F摩擦=3F拉η=3×600N×75%=1350N (2)∵有三段绳子有拉重物,∴v绳=3v物=3×1cm/s=3cm/s=0.03m/s P拉===F拉v绳=600N×0.03m/s=18W (3)W总=P拉t=18W×60s=1080J W有用=W总η=1080J×75%=810J W额外=W总-W有用=1080J-810J=270J 答:(1)物体与地面的摩擦力是1350N. (2)绳自由端拉力F的功率18W. (3)绳自由端拉力F做功1分钟的过程中,额外功是270J.
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考点分析:
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(2)动手探究:选用铅笔(或其他一端粗一端细的笔)探究轮轴的特点.)
①左手捏紧笔尖,右手旋转笔身,则左手______(能/不能)使笔尖保持不被旋转.
②左手捏紧笔身,右手旋转笔尖,则左手______(能/不能)使笔身保持不被旋转.
③当笔身转动一圈,笔尖也转动一圈,由于笔尖的直径小于笔身的直径,所以捏住笔身的手比捏在笔尖的手______(省/费)距离.
④根据以上实验,铅笔相当于轮轴,笔身相当于______(轮/轴),笔尖相当于______(轮/轴),所以使用轮轴时,当轮带动轴,则______(省/费)力,但______(省/费)距离.
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下列各图是同学们做过的物理实验
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在“探究杠杆的平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在______位置平衡;如发现杠杆左端偏高,则可将平衡螺母向______调节.如图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在上表中.
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(1)请将表格中的实验数据补充完整.
(2)小明的第3次实验存在错误,其错误是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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