三、典例解析:
例題:用滑輪組將重6×102N 的物體勻速提升2m ,拉力所做的功為2×103J ,所用的時間為20s 。求:
(1)有用功;(2)拉力的功率;(3)該滑輪組的機械效率。
四、跟蹤練習:
1、如圖1是伍實朋友在檢測滑輪組的機械效率實驗的圖形,重物的質(zhì)量為100g ,每個滑輪的質(zhì)量都為50g ,不計繩子與滑輪、滑輪軸之間的磨擦滑輪組機械效率公式滑輪組機械效率公式,使用滑輪組使鉤碼勻速直線上升10㎝,則人的拉力大小為 N ,有用功為 J ,額外功為 J ,機械效率為 。
步驟:
2、用如下圖所示的滑輪組吊起重物,不計繩重和磨擦。
(1)當物重為150N 時,繩端所用的拉力是60N ,此時滑輪組的機械效率是多少?
(2)當所吊重物為300N 時,10s 內(nèi)重物被勻速提升2m 時,繩端拉力做
功的功率是多少?此時滑輪組的機械效率是多少?
3、用如圖3所示的滑輪組來勻速帶動坯料,已知坯料與地面的摩擦力F 1為 1200N ,若此時滑輪組的機械效率為80%,物體速率為1m/s .
①拉繩的速率是多少?
F 1
②拉繩的力F起碼為多大?
③拉力的功率是多少?
④如果想用更小的力帶動坯料,請你提出一條可行性建議.
五、達標測試:
1、如圖3所示,物重G為600N,用滑輪組將重物勻速提高5m,所用的拉
力F為250N,滑輪組的機械效率為;若不計磨擦,被提高的物重
增加時,滑輪組的機械效率將(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
2、如圖6所示,用一動滑輪拉一物體A以0.5m/s的速率在水平面上作勻
速直線運動,物體A重為20N,受到的摩擦阻力是物重的0.2倍,水平拉
力為2.5N,則在2s內(nèi)拉力做的功是,滑輪的機械效率是(不
計滑輪重力)
3、下列關(guān)于功率和機械效率的說法中,正確的是()
A.功率大的機械,做功一定多
B.做功快的機械,功率一定大
C.效率高的機械,功率一定大
D.做功多的機械,效率一定高
4、關(guān)于機械效率,下列說法正確的是()
A.有用功越大,機械的機械效率就越高
B.額外功越大,機械的機械效率就越低
C.總功越大,機械的機械效率就越低
D.有用功與總功的比值越大,機械的機械效率就越高
5、甲、乙兩機械,甲的機械效率是70%、乙的機械效率是50%,下列說法中正確的是()
A、使用甲機械做功省力
B、甲機械做功快
C、相同時間內(nèi),甲機械完成的功多
D、乙機械的額外功在總功中占的比列大。
6、小雪和小紅在“測滑輪組機械效率”的實驗中,一起組裝好如圖8
所示的實驗裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測力計的位置。
(1)小紅向下帶動彈簧測力計,使鉤碼下降,并由彈簧測力
計讀出拉力為0.5N,同時小雨用用刻度尺測出鉤碼提高的高度為0.1m,
以上檢測準確無誤,其他被測物理量和估算的數(shù)據(jù)如下表:
鉤碼重(N)彈簧測力計提高的高度(m)有用功(J)總功(J)機械效率
2 0.4 0.2 0.2 100% (2)小雪和小紅測得滑輪組的機械效率為100%,他們意識到出現(xiàn)了錯誤,請你幫助找出緣由 _____
(3)該滑輪組的機械效率實際為_____
(4)若提高的鉤碼重降低到6N,則該滑輪組的機械效率將(選填變大、變小、不變)
7、如圖9所示,物體重180N,動滑輪重20N,繩重和磨擦不計.
在拉力F的作用下,物體正以0.1m/s的速率勻速上升.求:
(1)拉力F;(2)拉力做功的功率;(3)動滑輪的機械效率.
8、某人在河堤上,借助對岸的小樹,利用滑輪組通過拉繩使停泊在水底的船勻速靠岸.已知滑輪組是由一個定滑輪和兩個動滑輪組成的(滑輪和拉繩自重不計),船的總質(zhì)量為7.92×103kg,船勻速聯(lián)通時遭到水的阻力是船重的0.01倍,船遭到滑輪組的拉力與人拉繩子的力仍然水平,若人的拉力是220N,船靠岸的速率是0.3m/S,(g=10N/kg)求:
(1)畫出滑輪組的組裝圖。
(2)滑輪組的機械效率。
(3)人拉繩的功率。
9、一質(zhì)量為6kg的鐵塊,沉在裝水的容器頂部,某同事用一動滑輪將鐵塊從水底勻速提起1m,但鐵塊沒有漏出海面,如圖所示,已知繩的自由端
拉力為25N,求鐵塊在上升過程中:
(1)石塊遭到的壓強為多少?
(2)繩的自由端拉力做功為多少?
=3×103kg/m3,g=10N/kg)
(3)動滑輪的機械效率為多少?(ρ
石
10、如圖10所示,建筑工地上的鏟車是靠電動機來提高貨物,貨物重 103N,電動機的額定電壓為 4A,電阻為20Ω;電動機正常工作時,作用在繩子上的拉力為500N,l分鐘內(nèi)將貨物勻速提高了6m。求:
(1)滑輪組的機械效率是多少?
(2)電動機的額定功率是多少?
答案
跟蹤練習:一、1、0.5N,0.1J,0.05J,66.7%
2、(1)83.3%(2)66
3、(1)3m/s (2)500 (3)1500 (4)改變滑輪組,增加動滑輪的個數(shù)
二、1、40% 2、(1)10 (2)75%
三、1、1:5 2、(1)20N,(2)50J (3)80%
達標測試:
1、80%,變大
2、900N,75%
3、5J,80%
4、B
5、D
6、D
7、(1)勻速豎直(2)彈簧測力計提高的高度應(yīng)是0.5m(3)80%(4)變大
8、(1)100N(2)20W(3)90%
9、(1)66.7%,(2)470W(電動機消耗的電能是所做的機械能和形成的熱能的和)
10、(1)90%,(2)264W(據(jù)推論公式P=Fv估算)