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一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为2000N的货物,绳端所用拉力为600N,...

一个工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为2000N的货物,绳端所用拉力为600N,绳子自由端被拉下4m.求:(取g=10N/kg)
(1)工人做的总功是多少?有用功是多少?
(2)滑轮组的机械效率多大?
(3)如果工人拉绳的速度是0.4m/s,则工人做功的总功率是多大?

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由图可知,承担物重的绳子股数n=4,重物被提升h,则拉力端移动的距离s=4h, (1)已知绳子自由端移动的距离和拉力的大小,根据公式W=FS求工人所做的总功; 利用s=4h求重物上升的高度,还知道物体的重力,根据公式W=Gh可求工人所做的有用功; (2)有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率. (3)已知人拉绳的速度和拉力的大小,根据公式P=FV求工人做功的总功率. 【解析】 (1)工人所做的总功:W总=FS=600N×4m=2400J, 重物上升的高度:h===1m, 工人所做的有用功:W有=Gh=2000N×1m=2000J. (2)滑轮组的机械效率: η==≈83.3%. (3)工人做功的总功率: P总=FV=600N×0.4m/s=240W. 答:(1)工人做的总功是2400J,工人所做的有用功为2000J. (2)滑轮组的机械效率为83.3%; (3)工人做功的总功率为240W.
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考点分析:
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(2)汽车在1min内做的功;
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小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验,
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
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上述甲、乙两组实验中:
(1)要探究动能与物体运动速度的关系应选用______ 图,选择的理由是:______
(2)乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是______
(3)甲、乙两组实验可以得出的结论是______
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学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;
B.跟斜面的粗糙程度有关;
C.跟斜面的长度有关;
D.跟物体的重力有关.小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.
试验
次数
斜面
倾角
斜面粗
糙程度
物重
G/N
斜面
高度
h/m
沿斜面
拉力
F/N
斜面长
s/m
有用功
W有用/J
总功
W/J
机械
效率
η(%)
 ①30°粗糙10.50.710.50.7
 ②30°稍光滑10.50.610.583
45°粗糙10.70.910.978
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据).
(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想______(填写字母).
(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越______
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和______不改变.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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