7.裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升重為1000N的貨物,所用的拉力F為600N,繩子自由端在20s內(nèi)被拉下2m,在此過(guò)程中(不計(jì)摩擦與繩重),求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)滑輪組的機(jī)械效率;
(4)動(dòng)滑輪重;
(5)若提升2000N的貨物,繩子自由端的拉力為多大?

分析 (1)根據(jù)s=2h求出物體上升的高度,利用W有=Gh計(jì)算有用功;
(2)根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功,根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率;
(3)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率;
(4)不計(jì)繩重及繩與滑輪摩擦,根據(jù)F=$\frac{1}{2}$(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪重;
(5)再根據(jù)F=$\frac{1}{2}$(G+G動(dòng))求出第二次的拉力.

解答 解:(1)由圖可知,滑輪組承擔(dān)物重繩子段數(shù):n=2,
物體上升的高度h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×2m=1m,
有用功W有用=Gh=1000N×1m=1000J;
(2)拉力做的總功W=Fs=600N×2m=1200J,
拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{1200J}{20S}$=60W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%;
(4)由F=$\frac{1}{2}$(G+G動(dòng))得,
動(dòng)滑輪重:G動(dòng)=2F-G=2×600N-1000N=200N,
(5)第二次的拉力F2=$\frac{1}{2}$(G2+G動(dòng))=$\frac{1}{2}$×(2000N+200N)=1100N.
答:(1)有用功為1000J;
(2)拉力的功率為60W;
(3)滑輪組的機(jī)械效率是83.3%;
(4)動(dòng)滑輪重為200N;
(5)若提升2000N的貨物,繩子自由端的拉力為1100N.

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率、機(jī)械效率和滑輪組省力情況計(jì)算公式的理解和掌握,有一定難度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

11.小明探究水沸騰時(shí)溫摩變化的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示.
(1)當(dāng)觀察到水中有大量氣泡產(chǎn)生,氣泡在上升過(guò)程中體積逐漸變大,到水面處破裂時(shí),說(shuō)明水已沸騰.
(2)為證明水沸騰時(shí)要持續(xù)吸熱,小明接下來(lái)的操作是撤掉酒精燈,觀察水是否仍然沸騰然后觀察水是否沸騰.
(3)圖乙中能正確表示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中水溫度變化的圖象是A(填“A”、“B”、“C”或“D”).
(4)另一組同學(xué)用加蓋的燒瓶做水沸騰實(shí)驗(yàn),沸騰一段時(shí)間后,撤去酒精燈,發(fā)現(xiàn)水停止沸騰.立即用橡皮塞塞住燒瓶口并將其倒置,迅速向燒瓶底部澆冷水,如圖丙所示,結(jié)果發(fā)現(xiàn)水又重新沸騰了.這是因?yàn)闊績(jī)?nèi)水蒸氣遇冷液化為水珠,瓶?jī)?nèi)液面上方氣壓變低(選填“變高”、“變低”或“不變”),水的沸點(diǎn)變低(選填“變高”、“變低”或者“不變”)造成的.

(5)本實(shí)驗(yàn)中,為了縮短加熱時(shí)間,使水盡快沸騰,可行的方法是適當(dāng)減少水的質(zhì)量(或提高水的初溫)(寫(xiě)出一種即可).
(6)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小明不小心碰到了水沸騰時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣,感覺(jué)很燙.為了證明水蒸氣液化放熱,他進(jìn)行了以下操作,如圖。趦蓚(gè)相同試管甲和乙中分別裝入質(zhì)量和初溫相同的水,然后將沸騰時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣直接通入試管甲的水中,水蒸氣在甲中幾乎全部液化,待甲中的水面上升一段高度后,停止通入水蒸氣,測(cè)出此時(shí)甲中水的溫度為t,接下來(lái)能驗(yàn)證水蒸氣液化放熱的操作是c(選填“a”、“b”、“c”、“d”)(燒瓶?jī)?nèi)水的溫度高于100℃).
a.測(cè)出乙中的水溫并與t比較
b.測(cè)出燒瓶中的水溫并與t比較
c.將燒瓶?jī)?nèi)開(kāi)水倒入乙中直至與甲中水面相平,搖勻后測(cè)出乙中水溫并與t比較
d.將另一燒杯中100℃的水倒入乙中直至與甲中水面相平,搖勻后測(cè)出乙中水溫并與t比較.

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12.(1)在圖甲中,根據(jù)平面鏡成像特點(diǎn),畫(huà)出物體S的像S′.
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C.甲機(jī)器的額外功占總功的百分比較小
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