分析 (1)由图可知,承担物重的绳子股数n=3,则s=3h.不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重,知道物重和拉力大小,根据F=$\frac{1}{3}$(G物+G动)求拉力,利用W总=Fs求出总功;利用s=3h求出物体升高的高度,知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功;利用效率公式求滑轮组的机械效率.
(2)知道考虑摩擦及绳重时工人的实际拉力,利用W=Fs求出总功,而有用功不变,利用效率公式求滑轮组的机械效率;额外功等于总功和有用功之差.
解答 解:
(1)由图知,n=3,由于不计绳重和摩擦,则拉力:
F1=$\frac{1}{3}$(G物1+G轮)=$\frac{1}{3}$×(220N+20N)=80N,
拉力移动的距离s=6m,
使用滑轮组做的总功:
W总1=F1s=80N×6m=480J,
根据s=nh得桶升高的高度:
h=$\frac{s}{3}$=$\frac{6m}{3}$=2m,
则使用滑轮组做的有用功:
W有用=G物h=220N×2m=440J;
滑轮组的机械效率:
η1=$\frac{{W}_{有用1}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{440J}{480J}$×100%≈91.7%;
(2)若考虑摩擦及绳重,工人的实际拉力F2=85N,
拉力移动的距离s=6m,
使用滑轮组做的总功:
W总2=F2s=85N×6m=510J,
做的有用功不变,W有用=440J;
滑轮组的机械效率:
η2=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总2}}$×100%=$\frac{440J}{510J}$×100%≈86.3%;
W额=W总2-W有用=510J-440J=70J.
答:(1)在不计滑轮和绳之间的摩擦及绳重情况下,滑轮组的机械效率η1是91.7%;
(2)若考虑摩擦及绳重,工人的实际拉力是85N,则滑轮组的机械效率η2是86.3%;额外功是70J.
点评 本题主要考查了学生对有用功、总功、机械效率的计算,难点在第一问拉力的计算,利用好“在不计滑轮和绳之间的摩擦及绳重情况下,F=$\frac{1}{3}$(G物+G动)是关键.
科目:初中物理 来源: 题型:解答题
实验次数 | 下落高度 | 下落时间 | 下落速度 | 下落速度的平均值 |
1 | 2.0 | |||
2 | 1.5 | |||
3 | 1.0 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 扇子把空气扇凉了 | |
B. | 扇子扇走了热空气 | |
C. | 扇子把凉风传给了身体 | |
D. | 扇子扇风加快了身上汗液的蒸发,蒸发时吸收热量 |
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实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 2.5 | 2.0 | 1.0 |
I/A | 0.50 | 0.40 | 0.22 |
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