用滑轮组提升重物.被提的物重G为9×104N,滑轮组的机械效率是75%,拉力F做功的功率是2.5kw.要把重物匀速提升1m.问:(1)需多大的拉力F?(2)需花多长时间?-物理

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题文

用滑轮组提升重物.被提的物重G为9×104N,滑轮组的机械效率是75%,拉力F做功的功率是2.5kw.要把重物匀速提升1m.问:(1)需多大的拉力F?(2)需花多长时间?

题型:问答题  难度:中档

答案

由图可知物体由3股绳子承担,所以物体升高1米,绳子移动s=3m,
所以,(1)W=Gh=9×104N×1m=9×104J,
所以由η=
W有
W总
得W总=
W有
η
9×104J
75%
=1.2×105J,
又由W=FS得F=
W总
s
=
1.2×105J
3m
=4×104N;
(2)由W=pt得t=
w
p
=
1.2×105J
2.5×103w
=48s.
答:(1)需多大的拉力F等于4×104N,(2)需花的时间是48s.

据专家权威分析,试题“用滑轮组提升重物.被提的物重G为9×104N,滑轮组的机械效率是75%,..”主要考查你对  功的计算,滑轮(组)的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算滑轮(组)的机械效率

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:滑轮(组)的机械效率

  • 滑轮组的机械效率:
    有用功 W有用=Gh
    总功 W=Fs
    W=Gh+Gh
    (不计绳重,摩擦)
    额外功 W额外=W-W有用
    W额外=Gh
    (不计绳重,摩擦)
    机械效率 (n为承担重物绳的股数)
    (不计绳重,摩擦)

  • 测量滑轮组的机械效率:
    ①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
    ②原理:η=
    ③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

    ④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

  • 提高滑轮组机械效率的方法:
    1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。
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