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一个质量为60kg的工人,用如图所示的滑轮组提升重物.在他将重为480N的物体A...

一个质量为60kg的工人,用如图所示的滑轮组提升重物.在他将重为480N的物体A以0.2m/s的速度匀速提起的过程中,作用在绳子自由端的拉力大小为300N.不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦,g 取10N/kg.求:
(1)提升物体A时滑轮组的机械效率;
(2)提升物体A时,工人做功的功率;
(3)假定绳子足够结实,则该工人站在地面上使用该滑轮组提升重物时,滑轮组的最大机械效率.

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(1)设提升时间为t,则由速度公式可求得物体上升的高度,则由有用功的公式可求得有用功;人拉绳子所做的功为总功,则可求得机械效率; (2)由滑轮组的规律可求得人拉绳的速度,则由功率公式P=Fv可求得工人做功的功率; (3)以整体为研究对象进行分析,则可由力的合成求得动滑轮的重力,则当人用最大的力拉绳子时滑轮组的机械效率最大. 【解析】 (1)物体上升的速度为v,则人拉绳子的速度为2v; 则设时间为t,则匀速提升物体A时的有用功W有=mgh=mgvt; 此时的总功W总=F2vt; 则滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%; (2)由滑轮组的特点可知A上升速度v=0.2m/s,则此时工人做功的功率P===F×2v=300N×2×0.2m/s=120W (3)以动滑轮和A物体整体为研究对象,受力分析如答图 则G动=2F-GA=2×300N-480N=120N 工人施加在滑轮组绳子自由端的最大拉力F最大=G人=m人g=60kg×10N/kg=600N 此时滑轮组的机械效率最大 η最大=====90% 答:(1)滑轮组的机械效率为80%;(2)工人做功的功率为120W;(3)最大的机械效率为90%.
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考点分析:
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真空管直径×长度(mm)70×1800规格(支管)15
外型尺寸(mm)1840×1597×1765保温层(mm)60
水箱容量(L)150采光面积(m22.1
已知我市向着阳光的地方每平方米的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为 3×106J.若每天接收太阳能的时间以8h计算.正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到60℃,则:
①水箱内的水共吸收多少热量?
②该热水器的效率?
③说出使用太阳能热水器的优点和缺点(各一条即可)[已知c=4.2×103J/].
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②若燃烧放出的热量用水吸收,则实验中,除了盛水容器相同,水的质量要相等外,你认为还应注意什么?
③通过比较______,可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关.
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(1)实验中要用手通过弹簧测力计在______拉动滑轮,使挂在它下面的钩码缓缓上升.
(2)下表是该小组在研究动滑轮的机械效率与哪些因素有关的实验数据记录数据:
(a) 小刚同学在记录并处理了数据,请你帮填上剩余的一个空格.

实验次数动滑轮重
G/N
物体重
G/N
物体上升高度h/m拉力F/N弹簧秤移动距离S/m有用功
W/J
总功
W/J
机械效率η
10.1520.11.150.20.20.2386.9%
20.1540.12.20.20.40.4490.8%
30.320.11.20.20.20.24______
(b)做1、2两次实验的目的是______
(c)由1、3两次实验得出的结论是______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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