Question

1．如圖所示，工人利用動(dòng)滑輪要用10秒將重180N的泥沙勻速向上提升2m，在勻速提升過(guò)程中，泥沙的動(dòng)能不變填（“變大”“變小”或“不變”）．已知?jiǎng)踊�輪�?0N，桶重10N，繩重和摩擦均不計(jì)，則工人做功的功率為40W，該裝置的機(jī)械效率90%．

Answer 1

分析 （1）物體的動(dòng)能與質(zhì)量和速度有關(guān)，質(zhì)量越大、速度越大，物體的動(dòng)能越大；
（2）由圖知，使用的是動(dòng)滑輪，n=2，拉力端移動(dòng)的距離s=2h，繩重和摩擦均不計(jì)，拉力F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）利用W=Fs求拉力做的總功，知道做功時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）利用W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求該裝置的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）泥沙被勻速提升，質(zhì)量不變、速度不變，泥沙的動(dòng)能不變；
（2）圖中使用的是動(dòng)滑輪，n=2，拉力端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×2m=4m，
繩重和摩擦均不計(jì)，拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）=$\frac{1}{2}$×（180N+10N+10N）=100N，
拉力做的總功：
W_總=Fs=100N×4m=400J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{400J}{10s}$=40W；
（3）有用功W_有用=Gh=180N×2m=360J，
該裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{360J}{400J}$×100%=90%．
故答案為：不變；40W；90%．

點(diǎn)評(píng) 本題雖然是選擇題，其實(shí)是一綜合計(jì)算題，考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力F=$\frac{1}{2}$（G_泥沙+G_桶+G_輪）是本題的關(guān)鍵．