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题目
题型:北京同步题难度:来源:
用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,忽略摩擦阻力。求:
(1)所做的有用功;
(2)此时滑轮组的机械效率;
(3)当改为提升27N的重物时,该滑轮组的机械效率。
答案
解:20cm=0.2m
(1)W=Gh=12N×0.2m=2.4J
(2)W=FS=5N×3×0.2m=3J,η= W/ W=2.4J/3J=80%
(3)G=3F-G= 5N×3-12N =3N,F1= (G物1+ G)/3=(27N+3N)/3=10N,η= W/ W=Gh/FS=G/3F=27N/30N=90%
核心考点
试题【用图所示的滑轮组将重G=12N的物体匀速提升20cm,所用的拉力F=5N,忽略摩擦阻力。求:(1)所做的有用功;(2)此时滑轮组的机械效率;(3)当改为提升27】;主要考察你对滑轮(组)的机械效率等知识点的理解。[详细]
举一反三
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法小杰和小华各选取一种方法做实验
(1)小杰采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组他通过滑轮组用3 N的拉力F将重4.8 N的物体匀速提升了0.1m的距离,此滑轮组的机械效率为________;
(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。
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图甲是海洋中学科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB是以O点为转轴的水平杠杆,OD的长度为1.6 m。水平甲板上的配重E通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重E的质量mE为225 kg。安装在杠杆DB上的行走装置由支架、动滑轮X、提升电动机、定滑轮K构成,行走装置的质量m为25 kg。电动机Q可以通过定滑轮S和动滑轮X拉动行走装置沿BO水平滑动,固定在提升电动机下的定滑轮K和动滑轮M组成滑轮组Y,当行走装置处于杠杆DB上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中的物体A。物体A完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η1,甲板对配重E的支持力为FN1;物体A全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组Y的机械效率为η2,甲板对配重E的支持力为FN2,滑轮组Y提升物体A的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆DB在水平位置保持平衡。已知物体A的质量mA为50 kg,体积V为20 dm3,FN1与FN2之比为3:2,η1与η2之比为9:10。物体A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机Q开始拉动行走装置,在行走装置以0. 05 m/s的速度水平匀速移动的过程中,拉力FT所做的功随时间变化的图象如图乙所示,行走装置受到的水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计,g取10 N/kg。求:
(1)OC的长度;
(2)拉力F。   
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物理小组同学在一次模拟打捞沉船的实验中,用三个滑轮(每个滑轮受到的重力均为0.6 N)和四个相同的浮筒B设计了如图所示装置。当浮筒B和表示沉船的物体A浸没在水中匀速上升时,测得绳子自由端的拉力为F,滑轮组的机械效率η1=80%。浮筒B和物体A完全出水后,绳子自由端的拉力为F2。已知F1=F2,四个相同的浮筒排出水后的总重是动滑轮重的倍,浮筒B排出水后产生的浮力是其自重的5倍,不计绳重、轴摩擦和水的阻力。求:
(1)浮筒B和物体A完全出水后,滑轮组匀速提升重物A的机械效率η2
(2)物体A的密度ρA
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在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图的滑轮组并测出了实验数据
(1)滑轮组的机械效率为__________(计算结果百分号前保留1 位小数)
(2)实验后小文想:机械效率还应该与物重有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的小文的实验方法是_____________________
(3)小文用滑轮组在时间t内匀速提起重为G的物体升高h(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重G= _________,小文的功率P=________。
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如图所示,用滑轮组将重为G =1 200 N的金属块打捞出水面,不计绳重、摩擦和水对金属块的阻力,作用在绳自由端拉力F的功率始终保持1500 W,金属块浸没在水中时匀速提起的速度为v=1 m/s,金属块的密度为ρ=6×103 kg/m3,取g= 10 N/kg
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A.金属块露出水面之前,绳子自由端移动的速度为v" =4 m/s
B.金属块露出水面之前,滑轮组的机械效率η=66. 7%
C.滑轮组中动滑轮的重力为G= 500 N
D.金属块全部出水面后作用在绳子自由端的拉力F"比F大100 N
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