题文

如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F1和F2的方向匀速提起物体A时，则F1______F2（选填“大于”、“小于”或“等于”），若10s内A物体被匀速提升4m，则拉力F1所做的功为______J，功率为______W，如果把这个滑轮改成动滑轮匀速竖直提升同样的重物，则机械效率将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

题型：填空题  难度：中档

答案

（1）提升物体A时，滑轮的轴固定不动，是定滑轮；因为定滑轮相当于一等臂杠杆，只能改变力的方向，而不省力，故定滑轮拉同一物体A，沿不同方向用的拉力大小相等，所以F1=F2． （2）∵物体被匀速提升，定滑轮不省力，且滑轮重力和摩擦不计， ∴拉力做功：W=Gh=200N×4m=800J， 拉力F的功率： P= W t = 800J 10s =80W； （3）把这个滑轮改成动滑轮使用时，在提升重物的同时，也要把动滑轮提起，故增大了额外功； 由η= W有用 W总 ×100%= W有用 W有用+W额 ×100%可知，将一定滑轮改为动滑轮使用时，机械效率减小． 故答案为：等于；800；80；减小．

据专家权威分析，试题“如图所示，物体A所受重力为200N，绳重和摩擦力不计，当分别沿力F..”主要考查你对  功的计算，功率的计算，滑轮（组）的机械效率，动滑轮及其工作特点  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功率的计算滑轮（组）的机械效率动滑轮及其工作特点

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。
  (3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。
  
  解析：（1）由液体压强公式得，，