用一個動滑輪、一個定滑輪組成的滑輪組來勻速提升重物G,如圖所示,已知物重G=600N,拉力F=250N,求在重物升高0.5m的過程中,所做的有用功,額外功,及機械效率為多大?若所提升重物重力為750N,拉力為多大?此時的機械效率為多大?(不計繩重和摩擦力).

解:(1)由圖可知,n=3,
繩子自由端移動的距離s=nh=3×0.5m=1.5m,
有用功W=Gh=600N×0.5m=300J,
總功W=Fs=250N×1.5m=375J,
額外功W=W-W=375J-300J=75J;
滑輪組的機械效率η===80%;
(2)根據(jù)F=(G+G)可得:
G=nF-G=3×250N-600N=150N,
提升重物重力為750N時的拉力F′=(G′+G)=×(750N+150N)=300N,
由η====可得:
此時滑輪組的機械效率η′==≈83.3%.
答:在重物升高0.5m的過程中,所做的有用功為300J,額外功為75J,機械效率為80%;若所提升重物重力為750N,拉力為300N,此時的機械效率約為83.3%.
分析:(1)由圖可知,滑輪組繩子的有效股數(shù)為3,根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離,根據(jù)W=Gh求出有用功,根據(jù)W=Fs求出總功,額外功等于總功和有用功的差值,再根據(jù)效率公式求出滑輪組的機械效率;
(2)先根據(jù)F=(G+G)求出動滑輪的重力,再根據(jù)F=(G+G)求出提升重物重力為750N時的拉力,最后根據(jù)η====求出此時滑輪組的機械效率.
點評:本題考查了功和機械效率的計算,關(guān)鍵是明確有用功和總功、額外功之間的關(guān)系以及公式F=(G+G)、η====的靈活應(yīng)用.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

在“探究動滑輪的機械效率”時,某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如下圖所示的三次測量,數(shù)據(jù)記錄如下:
某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如下
實驗序號 鉤碼
重/N
動滑輪
重/N
拉力
/N
鉤碼上升
高度/m
測力計移動
距離/m
有用功
/J
總功
/J
機械效率
/%
4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0
4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0
6 0.5 3.3 0.2 0.4
(1)除了使用測力計外,還要用到
刻度尺
刻度尺
;并完成表格中地撒彼此數(shù)據(jù)空白處的計算;
(2)通過比較
①②
①②
兩次實驗數(shù)據(jù)(選填實驗序號)可知動滑輪的機械效率與動滑輪的自重
有關(guān)
有關(guān)
(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)
(3)小明認(rèn)為“同一機械,它的機械效率是一個定值”通過比較
①③
①③
兩次實驗數(shù)據(jù)(選填序號),可知他的觀點是
錯誤
錯誤
的(選填“正確”或“錯誤”)

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?安順) 在“探究動滑輪的機械效率”時,某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量,數(shù)據(jù)記錄如下:
實驗
序號
鉤碼重
(N)
動滑
輪重
(N)
拉力
(N)
鉤碼上升 的高度(m) 測力計移 動的距離
(m)
有用功
(J)
總功
(J)
機械
效率
(%)
1 4 0.5 2.3 0.2 0.4 0.8 0.92 87.0
2 4 0.9 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0 80.0
3 6 0.5 3.3 0.2 0.4
(1)完成表格中實驗數(shù)據(jù)①、②和③的計算.
(2)通過比較哪兩次實驗數(shù)據(jù)〔選填實驗序號〕,可以初步判斷動滑輪的機械效率與動滑輪的自重有關(guān)?
(3)小明認(rèn)為“同一個機械,它的機械效率是一個定值”,你可以用哪兩次實驗數(shù)據(jù)來驗證他的觀點是不對的?

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

(2013?楊浦區(qū)三模)小王同學(xué)學(xué)習(xí)了動滑輪知識后認(rèn)識到,使用動滑輪能省一半力但費一倍距離.于是他猜想:利用動滑輪做功和不用動滑輪直接對物體做功應(yīng)該相等.他為了驗證自己的猜想是否正確,他選用不同的動滑輪進行實驗.如圖所示,他用彈簧秤稱出鉤碼受到的重力G.再利用動滑輪,豎直向上拉彈簧秤使鉤碼勻速上升一段高度,從彈簧秤讀出拉力F的大小.用刻度尺分別量出鉤碼上升的高度h和彈簧秤秤鉤移動的距離s.小王把實驗結(jié)果記錄在表一、表二中.
表一(甲滑輪G0=1牛)
實驗
序號
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距離h (米)
繩自由端上升
距離s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通過動滑輪
做功WF(焦)
1 4 2.5 0.1 0.2 0.4 0.5
2 4 2.5 0.2 0.4 0.8 1.0
3 4 2.5 0.3 0.6 1.2 1.5
4 10 5.5 0.1 0.2 1 1.1
5 20 10.5 0.1 0.2 2 2.1
表二(甲滑輪G0=2牛)
實驗
序號
重力G
(牛)
拉力F
(牛)
重物上升
距離h (米)
繩自由端上升
距離s(米)
直接提起重物
做功WG(焦)
拉力通過動滑輪
做功WF(焦)
6 4 3 0.1 0.2 0.4 0.6
7 4 3 0.2 0.4 0.8 1.2
8 4 3 0.3 0.6 1.2 1.8
9 10 6 0.1 0.2 1 1.2
10 20 11 0.1 0.2 2 2.2
①實驗結(jié)果表明:如果對重物做同樣的功,利用動滑輪做功
大于
大于
不用動滑輪直接對物體做功(選填“大于”、“等于”或“小于”).
②他進一步對表格中的數(shù)據(jù)進行計算發(fā)現(xiàn):如果對重物做同樣的功,直接提起重物做功WG(焦)與拉力通過動滑輪做功WF(焦)之間的比例(比值)有一定規(guī)律,而且這個比例的大小與滑輪的重和物體的重有一定關(guān)系.請你幫他分析規(guī)律.
(a) 分析表一或表二中1、2、3(或6、7、8)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用同一滑輪對同一重物做同樣的功,WG與WF的比值是一個定值,且等于物重與重物和滑輪重力和的比值
用同一滑輪對同一重物做同樣的功,WG與WF的比值是一個定值,且等于物重與重物和滑輪重力和的比值
;
(b) 分析表一或表二中1、4、5(或6、9、10)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用同一滑輪對不同重物做同樣的功,物重的重力越大,WG與WF的比值越大
用同一滑輪對不同重物做同樣的功,物重的重力越大,WG與WF的比值越大

(c) 分析表一和表二中1、2、3和6、7、8(或4和9,或5和10)的相關(guān)數(shù)據(jù)可得:
用不同滑輪對相同重物做同樣的功,滑輪的重力越大,WG與WF的比值越小
用不同滑輪對相同重物做同樣的功,滑輪的重力越大,WG與WF的比值越小
;
小王同學(xué)在實驗的基礎(chǔ)上進行推理:當(dāng)
滑輪重力相對于物重可以忽略不計
滑輪重力相對于物重可以忽略不計
時,利用動滑輪做功和不用動滑輪直接對物體做功相等.

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科目:初中物理 來源: 題型:

如圖甲所示,用由一個動滑輪和兩個定滑組成的滑輪組提升吊籃C及其中的貨物A和電動機B.啟動電動機,它所提供的拉力F 隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示,吊籃上升的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關(guān)系分別如圖丙和丁所示.若一切摩擦和繩重均可忽略不計,在1s~2s內(nèi),滑輪組的機械效率為90%,則下列說法中正確的是( 。

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科目:初中物理 來源: 題型:

分別用一個動滑輪和一個定滑輪把同一個重物提升到同樣的高度,能改變力的方向的是
滑輪;使用這兩種機械都不能省

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同步練習(xí)冊答案