分析 (1)已知承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為2,根據(jù)總功計(jì)算出人對(duì)繩子的拉力,此時(shí)人受重力、拉力作用,根據(jù)受力平衡求出人的重力;
(2)利用F=$\frac{1}{2}$(G動(dòng)+G)求出空桶重力,根據(jù)對(duì)地面的壓強(qiáng)利用p=$\frac{F}{S}$求出地面對(duì)人的支持力(等于人對(duì)地面的壓力),利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{總}(cāng)-{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率.
解答 解:(1)繩子自由端移動(dòng)距離:s=nh=2×2m=4m,
由W總=Fs得,
人對(duì)繩子的拉力:F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{400J}{4m}$=100N,
人對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)人的拉力是相互作用力,大小相等,
人受重力、繩子的拉力、地面支持力,處于靜止?fàn)顟B(tài),
人的重力:G=F+F支=F+F壓=100N+500N=600N;
(2)由F=$\frac{1}{2}$(G動(dòng)+G桶)得空桶所受重力::
G桶=2F-G動(dòng)=2×100N-20N=180N,
人對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa,由p=$\frac{F}{S}$得對(duì)地面的壓力,
F壓′=pS=5000Pa×0.04m2=200N,
由于力的作用是相互的,地面對(duì)人的支持力:
F支′=F壓′=200N,
此時(shí)人對(duì)繩子的拉力:
F′=G-F支′=600N-200N=400N,
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{總}(cāng)-{W}_{額}}{{W}_{總}(cāng)}$═$\frac{Fs-({G}_{動(dòng)}+{G}_{桶})h}{Fs}$=$\frac{Fnh-({G}_{動(dòng)}+{G}_{桶})h}{Fnh}$=$\frac{nF-({G}_{動(dòng)}+{G}_{桶})}{nF}$得滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{nF′-({G}_{動(dòng)}+{G}_{桶})}{nF′}$×100%=$\frac{2×400N-(20N+180N)}{2×400N}$×100%=75%.
答:(1)人的重力為600N;
(2)將桶裝滿水,掛到滑輪組掛鉤上,用此滑輪組勻速提升,人對(duì)地面的壓強(qiáng)為5000Pa,滑輪組勻速提升水的機(jī)械效率為75%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查滑輪組機(jī)械效率和繩子拉力的計(jì)算,難度較大,正確理解機(jī)械效率的公式,并能靈活運(yùn)用是解答本題的關(guān)鍵.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 銅塊放熱,鋁塊吸熱 | B. | 銅塊吸熱,鋁塊放熱 | ||
C. | 銅塊與鋁塊之間不發(fā)生熱傳遞 | D. | 無(wú)法確定 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
測(cè)量位置 | a | b | c |
電流(A) | 0.5 | 0.3 | 0.2 |
測(cè)量位置 | a | b | c |
電流(A) | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
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