2021-2022学年苏科版九年级上册
11.5机械效率跟踪训练
一、填空题
1.如图所示,用滑轮组把500N的重物匀速提升3m,人所做的有用功是
______J;如果用该滑轮组提升300N的重物,它的机械效率将
______。
2.一物体质量为18kg,其所受重力为______N。如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m。所用拉力为100N。此过程中,小明做的有用功是______J,滑轮组的机械效率是______,拉力的功率是______W。(取g=10N/kg)
3.如图所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同,不计摩擦及绳重,则__________装置较省力,__________机械效率较高。
4.如图所示,某人用平行于斜面的拉力,把一个重为1000N的物体,沿着斜而由底端匀速向上拉动s=5m,已知拉力F的大小为625N,斜面高度h=2.5m,则拉力做的功为______J,物体所受斜面的摩擦力为______N。(g取10N/kg)
5.如图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为36N的物体缓慢升高
10cm,
拉力大小F
为16N,拉力移动的距离为25cm。拉力所做的功为___________J,杠杆的机械效率为_______,若将重物的悬挂点A向右移动到B点,将重物提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)(不考虑摩擦)。
6.如图所示,斜面长s=10m,高h=4m。现用沿斜面方向的推力F,将一个重为150N的木块由斜面底端A匀速推到顶端B,斜面的机械效率为75%,物体受到支持力是由于
______发生了弹性形变产生的,推力F大小为
______N。
二、单选题
7.下列说法正确的是( )
A.物体做功越多,功率一定越大
B.物体做功时间越短,功率一定越大
C.相同的时间里做功越少,机械的功率就越小
D.功率越大的机械,机械效率越高
8.下列做法,不能够改变滑轮组机械效率的是( )
A.改变提升重物的高度
B.给定滑轮加润滑油
C.提升更重的物体
D.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮
9.如图所示,在拉力F作用下,一个重600N的物体以0.1m/s的速度沿水平面向右匀速直线运动了10s,
已知滑轮组的机械效率为80%,在此过程中拉力F做150J的功,则( )
A.有用功的大小为90J
B.拉力F的大小是150N
C.绳子自由端移动的距离是1m
D.物体与地面间的滑动摩擦力是120N
10.如图所示,用水平向右5
N
的力F拉滑轮(不计滑轮重力),木块
A
在粗糙木板
B
上水平向左做匀速直线运动,4
s内木块
A
移动了0.4
m,木板
B
静止在粗糙水平地面上,滑轮组的机械效率为
80%。则( )
A.地面对木板B的摩擦力为
2.5
N
B.木块
A受到的摩擦力为
2
N
C.拉力F的功率为
2.5
W
D.4
s
内绳子拉力对木板
B
做的功为
0.8
J
11.如图,斜面长3m,高0.6m,建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端,拉力是150N,则下列说法正确的是(忽略绳子的重力)( )
A.拉力所做的功是300J
B.拉力的功率是50W
C.斜面的机械效率是80%
D.斜面上的摩擦力是50N
12.如图所示,工人用100N的拉力F搬运重为1200N的物体A,物体A在20s内沿水平方向匀速移动3m,物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍,不计滑轮重及绳轮间的摩擦。下列说法正确的是( )
A.右侧滑轮相当一个省力杠杆
B.绳端拉力F移动的速度为0.15m/s
C.工人所做的有用功为3600J
D.该滑轮组的机械效率为80%
13.如图所示,把重为G的物体沿高为h,长为L的粗糙斜面以速度v由底端匀速拉到顶端的过程中,拉力F做的功为W,则下列选项正确的是( )
A.拉力的功率大小为
B.拉力大小为
C.物体所受摩擦力大小为
D.额外功为W-Fh
14.如图所示,甲、乙两个滑轮组只改变了绕线方法,将重为G的物体以相同的速度匀速提升相同的高度时,不计摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳自由端的拉力
B.拉力所做的功
C.拉力的功率
D.滑轮组的机械效率
15.如图所示,工人用500N的拉力F把重为800N的材料匀速提升了2m,用时20s。若不计绳重及摩擦,则下列说法正确的是( )
A.拉力F的功率为80W
B.拉力F在这20s内做的功为1000J
C.动滑轮的重为为200N
D.用该装置匀速提升更重的材料,机械效率不变
16.如图所示,规格完全相同的滑轮用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1、G2两个物体,比较它们的省力情况和机械效率(不计绳重和摩擦),下列说法中正确的是( )
A.若G1=G2,则F1<F2,甲、乙的机械效率一样
B.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率较高
C.若G1<G2,则F1>F2,乙的机械效率较高
D.条件不足,无法判断
17.如图所示,拉力F为5N,物体A以0.1m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左4N的摩擦力,弹簧测力计示数为12N。下列说法正确的是( )
A.物体A受到的摩擦力为16N
B.拉力F的功率为1.5W
C.滑轮组的机械效率为80%
D.拉力F增大到10N时,物体B开始向左运动
18.如图所示,已知斜面倾角为30°,斜面高2m,小明沿斜面将重为400N的货物由底端匀速拉到顶端,用时10s。已知拉力大小为300N,绳重不计,则下列说法中正确的是( )
A.小明对货物做的有用功是1200J
B.小明对绳的拉力的功率是80W
C.斜面的机械效率是66.7%?
D.物体受到斜面的摩擦力是300N
三、多选题
19.某施工工地上,技术革新小组将一个滑轮组改进后提高了机械效率,用它把同样的物体匀速提升同样的高度,改进后和改进前相比,则( )
A.总功不变,有用功增加了
B.总功减小了,额外功减小了
C.额外功减小了,有用功不变
D.额外功不变,有用功增加了
20.如图所示,在250N的拉力F作用下,滑轮组将400N的重物在2s内匀速提升了0.1m,在此过程中( )
A.拉力F做的有用功为40J
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为25W
D.动滑轮的重为100N
21.工人师傅利用如图所示的两种方式,将均为
300N
的货物从图示位置向上缓慢提升一段距离,F1、F2始终沿竖直方向;图甲中
OB=2OA,图乙中动滑轮重为
60N,重物上升速度为
0.01m/s,不计杠杆重、绳重和摩擦。下列说法正确的是( )
A.甲、乙方式都能省功
B.乙方式
F2的功率为
3.6W
C.乙方式机械效率约为
83.3%
D.当杠杆AB
处于水平状态,货物刚离开地面时,F1为
150N
22.用如图所示的滑轮组竖直匀速提升质量为的物体,绳子的拉力大小为,在时间内物体上升的高度为,滑轮组的机械效率为,每个滑轮重力大小均为(绳子与滑轮间摩擦不能忽略、不计绳子重力)。下列说法正确的是(
)
A.
B.增加提升物体的重力,滑轮组机械效率变大
C.若将物体质量增大到,则拉力大小增大到
D.时间内,额外功为或
四、实验探究题
23.图甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上拉动绳子自由端,将重为4.5N的物体从A位置提升到A′位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B′位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请完成下列问题:
(1)图乙中弹簧测力计的示数是______N,该滑轮组的机械效率η=______%;
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
24.小明用如图所示的滑轮组做“测量滑轮组的机械效率”的实验,测得数据如下表所示。
实验次数
钩码重
G/N
钩码上升的
高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
1
5
0.03
2
0.09
2
5
0.05
2
0.18
3
5
0.07
2
0.21
4
5
0.09
2
0.27
5
8
0.09
3
0.27
(1)第1次实验中,总功是_____J,机械效率是_____;
(2)第2至5次实验中,第_____次实验数据明显出现错误,应当剔除;
(3)由表中数据可知:滑轮组的机械效率与物体上升的高度_____关;
(4)第4次实验和第5次实验的机械效率不同是由于_____的不同;
(5)如果换用质量较小的动滑轮重新做第5次实验,机械效率与原来比较变_____;
五、综合计算题(要求写出必要的计算过程)
25.如图所示,斜面长s=
1.5m
,高h=
0.3m。建筑工人将重G
=
480N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=
150N
。忽略绳子重力,求:
(1)该过程拉力F做的功;
(2)该过程中所做的有用功;
(3)该装置的机械效率;
(4)货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
26.工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重为600N的物体G,所用拉力F为250N,将重物提升5m所用时间为10s。求:
(1)拉力F的功率
(2)该滑轮组的机械效率。
27.如图是用动滑轮提升物体A的示意图,在竖直向上的拉力F的作用下,重为400N的物体A在30s的时间里,匀速竖直上升了6m。在此过程中,拉力F=250N,绳重、滑轮与轴的摩擦忽略不计。求:
(1)动滑轮对物体所做的功W有;
(2)拉力F的功率P;
(3)动滑轮的机械效率η;
(4)动滑轮受的重力G动。
28.某工人使用如图所示的滑轮组匀速提升浸没在水中的实心物块。已知物块重为360N,体积为1.2×10-2m3,物体匀速上升的速度始终为1
m/s,动滑轮重60N(不计绳重、摩擦
和水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)物块全部浸没在水中时,物块受到的浮力;
(2)物块未露出水面时,物块受到绳子拉力的功率;
(3)物块完全出水后绳子自由端的拉力以及滑轮组的机械效率。(小数点后面保留一位小数)
参考答案
1.1500
变小
【解析】
[1]人做的有用功
W有用=Gh=500N×3m=1500J
[2]在相同情况下,当提升重物的重力减少,做的有用功就变小。而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,滑轮组的机械效率变小。
2.180
360
90%
100
【解析】
[1]
一物体质量为18kg,其所受重力为
故其所受重力为。
[2]
小明做的有用功是
小明做的有用功是。
[3]滑轮组的机械效率是
故滑轮组的机械效率是。
[4]
拉力的功率是
故拉力的功率是。
3.乙
甲
【解析】
[1]由图可知,甲是定滑轮可以改变力的方向,但不省力;乙是动滑轮,省一半的力,但是费距离,所以甲装置省力。
[2]用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,甲、乙装置做的有用功相同;每个滑轮重相同,甲装置做的总功是物体重力、绳子重力、摩擦力做功的和,乙装置做的总功是物体重力、动滑轮重力、绳子重力、摩擦力做功的和,乙装置做的总功比甲装置做的总功大,根据可知甲机械效率较高。。
4.3125
125
【解析】
[1]拉力做的总功为
W总=Fs=625N×5m=3125J
[2]所做的有用功为
W有用=Gh=1000N×2.5m=2500J
所做的额外功为
W额=W总﹣W有用=3125J﹣2500J=625J
由W额=fs得摩擦力的大小为
5.4
90%
变大
【解析】
[1]拉力所做的功
W总=Fs=16N×0.25m=4J
[2]有用功
W有=Gh=36N×0.1m=3.6J
杠杆的机械效率
[3]杠杆提升钩码时,对钩码做有用功,克服杠杆重做额外功,并且
W有+W额=W总
设杠杆重心升高的距离为h,所以
Gh1+G杠h=Fh2
G不变,h1不变,G杠不变,钩码从A点移动到B点,钩码还升高相同的高度,有用功不变;杠杆上旋的角度减小,杠杆升高的距离h变小,克服杠杆重力所做的额外功变小;则Gh1+G杠h变小,所以Fh2也变小;根据
总功变小,有用功不变,所以η变大。
6.斜面
80
【解析】
[1]物体放在斜面上,其受到的支持力属于弹力,施力物体是斜面,是由于斜面发生弹性形变而产生的。
[2]此过程所做有用功为
W有=Gh=150N×4m=600J
由η=得,总功为
W总===800J
由W总=Fs得,拉力为
F===80N
7.C
【解析】
ABC.根据功率的公式,功率的大小同时由物体做的功和做功所用的时间决定,相同的时间里做功越少,机械的功率就越小,故AB错误,C正确;
D.由机械效率公式可知,机械效率与功率无关,故D错误。
故选C。
8.A
【解析】
A.改变提升重物的高度,拉力端移动的距离s=nh,成倍数的变化,不影响拉力大小,有用功和总功的比值不变,不能改变机械效率,故A符合题意;
B.给定滑轮加润滑油,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,故B不符合题意;
C.提升更重的物体,增大有用功,在额外功一定时(使用同样的机械),有用功越大,总功越大,有用功和总功的比值越大、机械效率越高,可以改变机械效率,故C不符合题意;
D.用体积相等的塑料动滑轮代替铸铁动滑轮,减轻了动滑轮重,减小额外功,在有用功一定时,减小总功,使有用功和总功的比值增大、机械效率增大,可以改变机械效率,故D不符合题意。
故选A。
9.D
【解析】
A.有用功的大小为
W有=ηW总=80%×150J=120J
故A错误;
BC.物体运动的距离为
s物=v物t=0.1m/s×10s=1m
由图可知,动滑轮的股数为3股,故绳端移动的距离
s绳=3
s物=3×1m=3m
则拉力的大小
F拉===50N
故BC错误;
D.物体与地面间的滑动摩擦力
f===120N
故D正确。
故选D。
10.B
【解析】
A.对木块A和木板B分别受力分析可知,木块A在水平方向上受到向左的绳子拉力和向右的B对A的摩擦力
,因A受力平衡,故有,木板B在水平方向上受到向右的绳子拉力和向左的A对B的摩擦力和地面对B的摩擦力,因B受力平衡,故有
因与是一对相互作用力,大小相等,故可知,即地面对木板B的摩擦力为0,故A错误;
B.由图中可知,自由端移动的距离s与物体A移动的距离的关系为
因滑轮组的机械效率为80%,故由
可得,B对A的摩擦力为
故B正确;
C.由题意可知,绳子自由端移动的速度为
故拉力F的功率为
P=Fv=5N0.05m/s=0.25W
故C错误;
D.因木板B始终处于静止状态,故绳子拉力对B不做功,即4s内绳子拉力对木板B做的功为0,故D错误。
故选B。
11.D
【解析】
A.拉力所做的功
W总=Fs=150N×3m=450J
故A错误;
B.拉力的功率
P===75W
故B错误;
C.有用功
W有用=Gh=500N×0.6m=300J
斜面的机械效率
η=×100%=×100%≈66.7%
故C错误;
D.额外功
W额=W总﹣W有用=450J﹣300J=150J
由W额=fs可得,物体在斜面上受到的摩擦力
f===50N
故D正确。
故选D。
12.D
【解析】
A.右侧滑轮固定属于定滑轮,其实质是一个等臂杠杆,故A错误;
B.由图知,n=3,绳子自由端移动距离
s=nsA=3×3m=9m
绳端拉力F移动的速度
v===0.45m/s
故B错误;
C.因为物体A移动过程中受到的摩擦力为总重的0.2倍,所以摩擦力
f=0.2G=0.2×1200N=240N
则拉力F做的有用功
W有=fsA=240N×3m=720J
故C错误;
D.拉力做的总功
W总=Fs=100N×9m=900J
则滑轮组的机械效率
η=×100%=×100%=80%
故D正确。
故选D。
13.A
【解析】
A.做功时间为
拉力功率的大小
故A正确;
B.拉力做的功为总功,即
W总=W=FL
所以拉力
故B错误;
CD.使用斜面时克服摩擦力做的功为额外功,则
W额=fL=W总-W有用=W-Gh
所以物体所受的摩擦力
故CD错误。
故选A。
14.D
【解析】
A.甲滑轮组有两段绳子承担物重,乙滑轮组有三段绳子承担物重,不计绳重及摩擦,根据,F甲>F乙,故A错误;
B.因忽略绳重与摩擦时,克服物体重力做的功为有用功,且两滑轮组将物体提升相同高度,由W有=Gh可知,两滑轮组做的有用功相等,利用相同的滑轮和绳子、提升相同的高度,做额外功相同,而总功等于有用功加上额外功,可知利用滑轮组做的总功相同,即W甲=W乙,故B错误;
C.两滑轮组拉力所做功相同,做功时间相同,所以两个滑轮组拉力的功率相同,即P甲=P乙,故C错误;
D.有用功相同、总功相同,故两滑轮组的机械效率相同,故D正确。
故选D。
15.C
【解析】
AB.拉力F在这20s内做的功为
拉力F的功率为
故AB错误;
C.动滑轮的重为为
故C正确;
D.用该装置匀速提升更重的材料到相同高度,有用功变大,动滑轮重不变,额外功不变,这样有用功占总功的比值变大,机械效率变大,故D错误。
故选C。
16.A
【解析】
由图示和题意可知,两滑轮组都是一定一动,动滑轮的重力G动相同,n1=3,n2=2;
不计绳重和摩擦,拉力
ABD.如果物重G1=G2,则由上式可知拉力F1<F2;
不计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率
因物重相同、动滑轮重也相同,所以甲、乙的机械效率相同,故A正确、BD错误;
C.若物重G1<G2,即在物重相同的基础上,乙滑轮组提升的物重增大,则乙滑轮组的拉力F2更大,即F1<F2;此时乙滑轮组提升的物重增大,根据
可知,乙滑轮组的机械效率增大,即乙的机械效率高,故C错误。
故选A。
17.C
【解析】
A.物体B静止在地面上,处于平衡状态,则水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力与物体A对它向左的摩擦力之和,即
fAB+4N=12N
则fAB=8N,由于力的作用是相互的,物体A受到的摩擦力为8N,故A错误;
B.由图知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度
v=2v物=2×0.1m/s=0.2m/s
则拉力做功的功率
P=Fv=5N×0.2m/s=1W
故B错误;
C.由图知,水平使用滑轮组,拉力做的有用功
W有=fs物
拉力端移动距离
s=2s物
拉来做的总功
W总=Fs=F×2s物=2Fs物
滑轮组的机械效率
故C正确;
D.若拉力F增大到10N时,A在运动过程中,A对B的压力不变、接触面的粗糙程度不变,则A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即物体B仍然静止,不会向左运动,故D错误。
故选C。
18.C
【解析】
A.小明对货物做的有用功
W有=Gh=400N×2m=800J
故A错误;
B.已知斜面倾角为30°,由几何知识可得斜面的长度
s=2h=2×2m=4m
小明对绳的拉力做的功
W总=Fs=300N×4m=1200J
小明对绳的拉力的功率
故B错误;
C.斜面的机械效率
故C正确;
D.克服摩擦力所做的额外功
W额=W总﹣W有=1200J﹣800J=400J
由W额=fs可得,物体受到斜面的摩擦力
故D错误。
故选C。
19.BC
【解析】
把同一物体匀速提升同样的高度,由W=Gh可知,利用滑轮组做的有用功相同,滑轮组改进后提高机械效率,由,改装后滑轮组做的总功减少,由W总=W有+W额知,改装后利用滑轮组做的额外功减少,故AD不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
20.ABC
【解析】
A.拉力F做的有用
W有=Gh=400N×0.1m=40J
故A正确;
B.由图知,n=2,拉力端移动距离
s=2h=2×0.1m=0.2m
拉力做的总功
W总=Fs=250N×0.2m=50J
滑轮组的机械效率
η===80%
故B正确;
C.拉力做功的功率
P===25W
故C正确;
D.不计绳重和摩擦,拉力
F=(G+G动)
动滑轮重力
G动=2F﹣G=2×250N﹣400N=100N
题目没有提供“不计绳重和摩擦”的条件,动滑轮的重力不等于100N,故D错误。
故选ABC。
21.BCD
【解析】
A.根据功的原理可知,使用任何机械都不省功,故
A
错误;
B.由图乙可知,n=3,绳子自由端移动的速度
v=nv物=3×0.01m/s=0.03m/s
不计绳重和摩擦时,拉力F2为
拉力
F2
的功率为
故B
正确;
C.乙方式不计绳重和摩擦时,机械效率
故
C
正确;
D.当杠杆
AB
处于水平状态时,根据杠杆平衡条件有
G×OA=F1×OB
解得
故D
正确。
故选BCD。
22.BD
【解析】
A.忽略摩擦时,每个滑轮重力大小为
但绳子与滑轮间摩擦不能忽略,故A错误;
B.若仅增加提升物体的重力,额外功不变,有用功增大,有用功在总功中所占的比例增大,机械效率增大,故B正确;
C.物体质量增大到5m时,有用功变成5倍,额外功包括动滑轮自重和摩擦力,克服动滑轮的重力所做的额外功不变,即使克服摩擦所做的额外功增大,但总的额外功不会变成5倍,有用功和额外功之和不可能变成5倍,根据W=Fs,拉力大小也不可能变成原来的5倍,故C错误;
D.机械效率为
故额外功
因W有=mgh,W总=3Fh,那么额外功
W额=W总-W有=3Fh-mgh=h(3F-mg)
故D正确。
故选BD。
23.2
75
变小
【解析】
(1)[1][2]图乙中弹簧测力计的分度值为0.2N,示数是2N;该滑轮组绳子的有效段数为3,滑轮组的机械效率
=75%
(2)[3]若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,做的有用功不变,而要克服动滑轮做更多的额外功,故总功变大,因此滑轮组的机械效率变小。
24.0.18
83.3%
2
无
钩码重
大
【解析】
(1)[1][2]第1次实验中,滑轮组做的有用功
总功是
则机械效率
(2)[3]由图可知,绳子承担重物的段数n为3,则弹簧测力计移动的距离s应该是钩码上升的高度h的3倍,而第2次实验中,弹簧测力计移动的距离s与钩码上升的高度h并不满足3倍的关系,所以第2次实验数据明显出现错误,应当剔除。
(3)[4]分析表中数据可知,有用功是钩码克服重力做的功,总功是弹簧测力计对绳子自由端做的功,则机械效率
所以可得到结论;滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关。
(4)[5]第四次试验的机械效率
第五次试验的机械效率
结合表中数据发现,物体上升的高度相同,钩码重不同,所以第4次实验和第5次实验的机械效率不同是由于钩码重的不同。
(5)[6]动滑轮克服重力做的功为额外功,换用质量较小的动滑轮重新做第5次实验,则额外功减小,有用功不变,总功减小,根据机械效率变大。
25.(1)225J;(2)144J;(3)64%;(4)54N
【解析】
解:(1)由题意可知,该过程拉力F做的功
(2)由题意可知,该过程做的有用功为
(3)由(1)(2)中可知,该装置的机械效率为
(4)由(1)(2)中可知,所做的额外功为
又因所做的额外功为克服斜面摩擦力所做的功,即
解得货物箱在斜面上受的摩擦力大小为
答:(1)该过程拉力F做的功为225J;
(2)该过程中做的有用功为144J;
(3)该装置的机械效率为64%;
(4)货物箱在斜面上受的摩擦力大小为54N。
26.(1)375W;(2)80%
【解析】
(1)由图可知n=3,绳子自由端移动的距离为
s=nh=3×5m=15m
拉力所做的总功为
W总=Fs=250N×15m=3750J
拉力的功率为
(2)拉力做的有用功为
W有=Gh=600N×5m=3000J
滑轮组的机械效率为
答:(1)拉力F的功率为375W;
(2)该滑轮组的机械效率为80%。
27.(1)2400J;(2)100W;(3)80%;(4)100N
【解析】
解:(1)由题意可知,动滑轮对物体所做的功为
W有=GAh=400N×6m=2400J
(2)由图中可知,动滑轮上有两股绳子承重,故绳子自由端的拉力移动的距离为
s=2h=2×6m=12m
故拉力做的总功为
W总=Fs=250N×12m=3000J
故拉力做功的功率为
(3)由(1)(2)可知,动滑轮的机械效率为
(4)因绳重、滑轮与轴的摩擦忽略不计,故绳子自由端的拉力为
故动滑轮重力为
G动=2F﹣GA=2×250N﹣400N=100N
答:(1)动滑轮对物体所做的功为2400J;
(2)拉力F的功率为100W;
(3)动滑轮的机械效率为80%;
(4)动滑轮受的重力为100N。
28(1)120N;(2)240
W;(3)210
N,85.7%
【解析】
解:(1)由题意可知,物块完全浸没时,受到的浮力为
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2×10-2m3=120N
(2)物块露出水面前,由受力分析及力的平衡条件得
F拉=
G物-F浮=360N-120N=240
N
且物体的上升速度为v物=1m/s,故物块受到绳子拉力的功率为
P=F拉v物=240
N
×1
m/s=240
W
(3)因动滑轮上有两股绳子承重,故物块完全出水后,绳子自由端的拉力为
故此时滑轮组的机械效率为
答:(1)物块受到的浮力为120N;
(2)物块受到绳子拉力的功率为240W;
(3)物块完全出水后绳子自由端的拉力为210N,滑轮组的机械效率约为85.7%。