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某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示.
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图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成.小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA.小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB.拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知:υ1=3υ2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2VB,物体A的密度为ρA,物体B的密度为ρB,且8ρA=7ρB.(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)求:机械效率ηB与ηA之差.
分析:由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=2,
根据题目提供的两物体的体积关系和密度关系,利用密度公式和重力公式物重GA和GB关系;
不计绳的质量、不计滑轮与轴的摩擦,利用F=
1
2
(G+G)求拉力F1和F2的大小;根据题中W-t图象提供的信息可求,拉力F1和F2的做功功率P1和P2,又知道运动速度关系,利用P=
W
t
=
Fs
t
=Fv求出拉力的大小关系;从而得出动滑轮和物重GA和GB关系;再利用效率公式求两种情况下的机械效率求差值.
解答:解:∵不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦,
∴拉动物体A和物体B的拉力:
FA=
1
2
(GA+G),FB=
1
2
(GB+G),----------①
由题中W-t图象可知:
PA=
W1
t1
=
270J
3s
=90W,
PB=
W2
t2
=
90J
2s
=45W,
∵P=
W
t
=
Fs
t
=Fv,υ1=3υ2
∴拉力做功功率:
PA
PB
=
FA×2v1
FB×2v2

FA
FB
=
2
3
,-----------------②
由①②解得:
GA+G
GB+G
=
2
3
,---------------③
由G=mg=ρvg、3vA=2vB、8ρA=7ρB,解得:
GA
GB
=
7
12
,---------------------④
由③④解得:
G=
3
7
GA,G=
1
4
GB
ηA=
W有A
W总A
=
GAh
(GA+G)h
=
GA
GA+
3
7
GA
=70%,
ηB=
W有B
W总B
=
GB
(GB+
1
4
GB)h
=
GB
GB+
1
4
GB
=80%,
ηBA=80%-70%=10%
答:机械效率ηB与ηA之差为10%.
点评:本题关键:一是n的确定(直接从动滑轮上引出的绳子股数),二是不计摩擦和绳重时,F=
1
2
(G+G),三是不计摩擦和绳重时,W=Gh.
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(2013?昌平区一模)某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示.图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮P和动滑轮Q(动滑轮P和动滑轮Q的质量相等)以及安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成.小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA.小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB.拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图23乙中①、②所示.已知:υ1=4υ2,物体A和物体B的质量之比为1:3,(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)求:
(1)动滑轮P的重力与物体B的重力之比;
(2)机械效率ηB与ηA之比.

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科目:初中物理 来源: 题型:

某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示.图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.小刚站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成.小刚以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA.小刚以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB.拉力F1、F2做的功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知:υ1=3υ2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2
VB,物体A的密度为ρA,物体B的密度为ρB,且8ρA=7ρB.(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦),下列说法正确的是(  )

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科目:初中物理 来源: 题型:

某科技小组设计的提升重物的装置如图甲所示.图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上.小亮站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成.小亮以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,F1的功率为P1,滑轮组的机械效率为η1.小亮以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,F2的功率为P2,滑轮组的机械效率为η2.物体A、B上升的距离h随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知:P1=2P2,机械效率η12=5%(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦).求:
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(1)F1与F2的比值   
(2)η1=?

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科目:初中物理 来源:2012届北京市九年级第一次月考物理卷 题型:选择题

某科技小组设计的提升重物的装置如图8甲所示。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。小刚站在地面上通过滑轮组提升重物,滑轮组由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成。小刚以拉力F1匀速竖直提升物体A的过程中,物体A的速度为υ1,滑轮组的机械效率为ηA。小刚以拉力F2匀速竖直提升物体B的过程中,物体B的速度为υ2,滑轮组的机械效率为ηB。拉力F1F2做的功随时间变化的图像分别如图8乙中①、②所示。已知:υ1=3υ2,物体A的体积为VA,物体B的体积为VB,且3VA=2VB,物体A的密度为ρA,物体B的密度为ρB,且8ρA=7ρB。(不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦)

A.小刚两次拉力之比为3:2        

B.小刚两次所拉物体物重之比为12:7

C.小刚两次所拉物体的滑轮组的机械效率之比为7:8

D.小刚两次拉力的功率之比为2:1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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