分析 (1)明确承担重物的绳子段数,得出绳子自由端移动的距离,再根据W=Fs可求出总功,再根据功率的公式可求出人的功率;
(2)根据机械效率的公式变形可求有用功,再根据W有=Gh,变形后可求重力G,再根据G=mg变形求质量;
(3)拉力F与物体和动滑轮总重力之间关系,可求动滑轮重,然后可求出拉力F,最后运用机械效率的公式推导出η=$\frac{G}{3F}$,代入数值可求机械效率.
解答 解:(1)滑轮组由3段绳子承担物重;故绳子移动距离为:
s=3h=3×2m=6m;
故人做的总功为:
W总=Fs=800N×6m=4800J;
人做功的总功率为:
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{4800J}{60s}$=80W;
(2)由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$得:
W有=W总η=4800J×60%=2880J;
由W有=Gh得:
G=$\frac{{W}_{有}}{h}$=$\frac{2880J}{2m}$=1440N;
则物体质量为:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1440N}{10N/kg}$=144kg;
(3)不计绳重及摩擦,则拉力F与物体和动滑轮总重力之间关系为:F=$\frac{1}{3}$(G+G动);
则动滑轮重力为:G动=3F-G=3×800N-1440N=960N;
当物重为1500N时,绳端的拉力大小为:
F′=$\frac{1}{3}$(G′+G动)=$\frac{1}{3}$(1500N+960N)=820N;
滑轮组的机械效率为:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{G′h}{F′s}$=$\frac{G′h}{F′3h}$=$\frac{G′}{3F′}$=$\frac{1500N}{3×820N}$=61%;
答:(1)人做功的总功率为80W;
(2)被吊起的重物的质量为144kg;
(3)当吊起物重为1500N时,绳端的拉力大小为820N,此时滑轮组的机械效率为61%.
点评 明确承担重物的绳子段数,距离间关系、力之间的关系;熟练运用计算功、功率、机械效率的公式,是解答此题的关键.
科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | b点的磁感应强度为零 | |
B. | ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 | |
C. | cd导线受到的安培力方向向右 | |
D. | 同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变 |
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