分析 (1)知道物體的重力和提升的高度,根據(jù)公式W=Gh求工人做的有用功;
(2)由圖可知n=2,根據(jù)s=nh計算繩端移動的距離;再根據(jù)W總=Fs計算工人做的總功,利用功率公式P=$\frac{{W}_{總}}{t}$求出工人做功的功率;
(3)已經(jīng)求出了有用功和總功,再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可求出滑輪組的機(jī)械效率;
(4)原來提升重180N的物體時,不計繩重及摩擦,利用滑輪組的省力公式F=$\frac{1}{n}$(G物+G動)求出動滑輪的重;不計繩重及摩擦,仍然利用滑輪組的省力公式計算勻速提升重240N的物體時所用的拉力;根據(jù)機(jī)械效率公式η′=$\frac{{W}_{有}′}{{W}_{總}′}$=$\frac{{G}_{物}′h}{F′s}$=$\frac{{G}_{物}′h}{F′×2h}$=$\frac{{G}_{物}′}{2F′}$計算此時滑輪組的機(jī)械效率.
解答 解:
(1)工人做的有用功:W有用=Gh=180N×8m=1440J;
(2)由圖可知,動滑輪上繩子的段數(shù)n=2,
則繩子自由端移動的距離:s=2h=2×8m=16m,
工人做的總功:W總=Fs=100N×16m=1600J,
工人做功的功率:P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1600J}{4s}$=400W.
(3)滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1440J}{1600J}$×100%=90%;
(4)原來提升重180N的物體時,不計繩重及摩擦,繩端的拉力F=$\frac{1}{2}$(G物+G動),
所以,動滑輪的重:G動=2F-G物=2×100N-180N=20N;
用上述裝置勻速提起240N的重物時所用的拉力:
F′=$\frac{1}{2}$(G物′+G動)=$\frac{1}{2}$(240N+20N)=130N.
此時該裝置的機(jī)械效率:
η′=$\frac{{W}_{有}′}{{W}_{總}′}$=$\frac{{G}_{物}′h}{F′s}$=$\frac{{G}_{物}′h}{F′×2h}$=$\frac{{G}_{物}′}{2F′}$=$\frac{240N}{2×130N}$×100%≈92.3%.
答:(1)工人做的有用功為1440J.
(2)拉力F做功的功率為400W.
(3)滑輪組的機(jī)械效率為90%.
(4)若用上述裝置勻速提起240N的重物,需要的拉力為130N;此時該裝置的機(jī)械效率是92.3%.
點評 此題主要考查的是學(xué)生對有用功、總功、額外功和機(jī)械效率計算公式的理解和掌握,以及對滑輪組特點的認(rèn)識和理解.
科目:初中物理 來源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 10Ω 0.6W | B. | 10Ω 0.8W | C. | 20Ω 0.6W | D. | 20Ω 0.8W |
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