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3.滑輪組既能省力又能改變力的方向,亮亮用自制的滑輪組來提起500N的重物,繩自由端的拉力F=200N,重物以0.2m/s的速度勻速上升(不計(jì)摩擦和繩重)
(1)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率多大?
(2)拉力做的功率為多大?
(3)10s內(nèi)拉力做的功是多大?
(4)動(dòng)滑輪的重為多少?
(5)若被提升的重物為700N,滑輪組的機(jī)械效率多大?

分析 (1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)η=WW(cāng)×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率;
(2)根據(jù)v=nv求出繩端移動(dòng)的速度,由P=Wt=Fst=Fv求出拉力做的功率;
(3)根據(jù)W=Fs求出10s內(nèi)拉力做的功;
(4)不計(jì)摩擦和繩重,根據(jù)F=1n(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪的重;
(5)克服物體重力做的功為有用功,克服動(dòng)滑輪重和物體重做的功為總功,根據(jù)W=Gh和η=WW(cāng)×100%求出滑輪組的機(jī)械效率.

解答 解:(1)由圖可知,n=3,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:
η=WW(cāng)×100%=GhFs×100%=GhFnh×100%=GnF×100%=500N3×200N×100%≈83.3%;
(2)繩端移動(dòng)的速度:
v=nv=3×0.2m/s=0.6m/s,
由P=Wt=Fst=Fv可得,拉力做的功率:
P=Fv=200N×0.6m/s=120W;
(3)由P=Wt可得,10s內(nèi)拉力做的功:
W=Pt=120W×10s=1200J;
(4)不計(jì)摩擦和繩重,由F=1n(G+G動(dòng))可得,動(dòng)滑輪的重:
G動(dòng)=nF-G=3×200N-500N=100N;
(5)若被提升的重物為700N,
因克服物體重力做的功為有用功,克服動(dòng)滑輪重和物體重做的功為總功,
所以,滑輪組的機(jī)械效率:
η=WW(cāng)×100%=\frac{G′h}{(G′+{G}_{動(dòng)})h}×100%=\frac{G′}{G′+{G}_{動(dòng)}}×100%=\frac{700N}{700N+100N}×100%=87.5%.
答:(1)此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為83.3%;
(2)拉力做的功率為120W;
(3)10s內(nèi)拉力做的功是1200J;
(4)動(dòng)滑輪的重為100N;
(5)若被提升的重物為700N,滑輪組的機(jī)械效率為87.5%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組機(jī)械效率、功率、功、動(dòng)滑輪重力的計(jì)算,明確有用功和總功是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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11.在農(nóng)村有句俗語“迎客餃子送客面”.在包餃子的過程中,力的作用效果與其他幾個(gè)不同的是( �。�
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(1)實(shí)心正方體A的密度;
(2)將實(shí)心正方體A放入圖(a)的水中后,正方體A所受浮力;
(3)將實(shí)心正方體A放入圖(a)的水中后,水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)變化了多少?

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10.一段導(dǎo)體,當(dāng)兩端的電壓為2V時(shí),通過的電流為0.2A,當(dāng)電壓提高到6V時(shí),通過的電流將變?yōu)?.6A,電阻不變(選填“變”或“不變”);如果它兩端的電壓再增加2V,則通過電阻的電流為0.8A,此時(shí)電阻不變(選填“變”或“不變”),故可得結(jié)論為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過的電流無關(guān).

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7.試將如圖中五個(gè)電路元件連接成電路圖,使得當(dāng)變阻器滑片P滑動(dòng)時(shí),其中一盞電燈漸暗,另一盞電燈漸亮.則符合要求的連接法(  )
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8.如圖甲是一電子拉力計(jì)原理圖.硬質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計(jì)).電壓表量程為0~3V,a、b是一根長(zhǎng)為6cm的均勻電阻絲,阻值R1=30Ω,電源電壓U=6V.
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(3)已知該彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度△L與所受拉力F間的關(guān)系如圖乙所示,若R0=45Ω,當(dāng)作用在拉環(huán)上水平向右的拉力F為400N時(shí),電壓表的示數(shù)為1.6V.
(4)若增大R0的阻值,當(dāng)用同樣的力拉拉環(huán)時(shí),電壓的示數(shù)將變�。蝗魧㈦妷罕砀难b成顯示拉力大小的測(cè)力計(jì),則在增大R0的阻值后,測(cè)力計(jì)測(cè)出的最大拉力的值將不變(選填“變大”、“變小”或“不變”).

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