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    如图所示,某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体,在2s内,绳的自由端移动了6m.
    求:
    (1)物体上升的速度是多少?
    (2)人的拉力是多大?
    魔方格

    本题信息:物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “如图所示,某人用机械效率为80%的滑轮组匀速提升重120N的物体,在2s内,绳的自由端移动了6m.求:(1)物体上升的速度是多少?(2)人的拉力是多大?” 主要考查您对

滑轮(组)的机械效率

速度的计算

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 滑轮(组)的机械效率
  • 速度的计算
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。

2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
W有用 W额外 W η

拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s、拉力F移动距离s
W有用=f·s —— W总=F·s=F·ns
n为绳子股数

计算公式:
v=。其中v表示速度,s表示路程,t表示通过这段路程所用的时间。

巧选参照物简化速度的计算:
   恰当地选择参照物,可使某些关于速度计算的复杂问题变得简单。像超车、错车,漂流物问题等都可以这样试试!不要形成定势,只盯着地面或地面上静止的物体做参照物!

例1在一列以18m/s的速度匀速行驶的火车上,某乘客以2m/s的速度在车厢内行走(车厢长 20m).下列说法正确的是(  )
A.乘客用ls的时间从车厢头走到车厢尾
B.乘客用11s的时间从车厢头走到车厢尾
C.乘客用10s的时间从车厢头走到车厢尾
D,乘客用1.25s的时间从车厢头走到车厢尾

解析研究地面上运动的物体我们首先想到的参照物是地面。本题如果以地面为参照物,火车和乘客都在运动,问题很复杂,如果我们选取匀速行驶的火车为参照物,问题就会简单许多,只剩下一个相对于参照物运动的物体——乘客,无论乘客从车头走到车尾,或从车尾走到车头,相对车厢走的路程都是车厢长 20m,相对于车的速度为2m/s,由速度公式的变形,可求出时间,则乘客无论从车头走到 车尾或从车尾走到车头所需时间均相等,故正确答案为C。

答案:C

比值类问题解决方法:
     求比值的问题,把所给条件写成比的形式后,根据速度公式或者其变形公式,把所要求的硅用比值表示出来,化简,代入数据,计算得出结果。

例甲乙两匀速直线运动的物体的速度之比勾 4:3,运动的时间之比为4:1,则两车通过的路程之比为 (   )
A.4:3
B.4:l
C.  3:4
D.16:3

解析:有速度公式变形得s=vt,利用速度公式来求路程之比

答案:D


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