2020人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械12.3机械效率精讲精练.doc

上传人:荣*** 文档编号:2830064 上传时间:2020-05-09 格式:DOC 页数:19 大小:487KB
返回 下载 相关 举报
2020人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械12.3机械效率精讲精练.doc_第1页
第1页 / 共19页
2020人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械12.3机械效率精讲精练.doc_第2页
第2页 / 共19页
点击查看更多>>
资源描述

《2020人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械12.3机械效率精讲精练.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2020人教版初中物理八年级下册第十二章简单机械12.3机械效率精讲精练.doc(19页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、专题12.3 机械效率 课前预习 1.有用功 (W有用):人们为了达到工作目的_必须_要做的功。2.额外功(W额):利用机械时不想需要但_不得不做_的功。3.总功(W总):外力所做的功,即有用功和额外功的总_和_。4.定义:机械效率是有用功与总功的比值,分析判定一个机械的机械效率高低要分析两个因素:有用功与总功。任何机械的机械效率都小于_1_.5.计算公式:_ =100_。6.提高机械效率的途径:尽可能增加提升物体的_重力_;减轻机械的_自身_重量;合理地减少部件间的有害_摩擦_。知识点解读与例题突破知识点1:有用功和额外功1.有用功:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。也就是人们不用机械而直

2、接用手时必须做的功。在提升物体时,W有用= Gh2.额外功:使用机械时,对人们没有用但不得不做的功叫额外功。3.额外功的主要来源:提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。克服机械的摩擦所做的功。4.人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的之和。即:W总=W有用+W额5.若人对机械的动力为F,则:W总= FS 【例题1】(2019山东威海)如图是一款健身拉力器原理图,斜面的倾角为30,重500N的物块与固定在斜面底端的弹簧相连,小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动2m的过程中(此过程弹簧始终处于被拉伸状态),小明对绳的拉力所做的功为1000J,克服弹簧拉

3、力做功300J,则克服物块重力做的功为J,物块与斜面之间摩擦力的大小为N(忽略绳重、滑轮与轴的摩擦)【答案】500;100。【解析】已知斜面的倾角为30,物块沿斜面向上匀速运动2m,则斜面的高度hs2m1m,克服物块重力做的功W有用Gh500N1m500J;W额W总W1W有用1000J500J300J200J,由W额fs可得,物块与斜面之间摩擦力的大小f100N。知识点2:机械效率(1) 定义:有用功与总功的比值,叫机械效率。(2)公式:=100【例题2】(2019湖北荆州)湖北省第二届园林博览会将于2019年9月28日在荆州开幕。在某场馆建设中,采用了如图所示的装置提升重物,当工人师傅们用1

4、000N的拉力F向下拉绳,使重1600N的重物匀速上升了5m,此过程中克服绳重和摩擦做功500J,下列说法中正确的是()A拉力F做功为5103 JB缠绕在动滑轮上每股绳的拉力为800NC动滑轮重为300ND滑轮组的机械效率为75%【答案】C【解析】A由图知,n2,拉力端移动距离:s2h25m10m,拉力F做功:W总Fs1000N10m1104J,故A错;B已知绳子末端的拉力F为1000N,则缠绕在动滑轮上每股绳的拉力都为1000N,故B错;C拉力做的有用功:W有用Gh1600N5m8103J,拉力做的额外功:W额总W总W有用1104J8103J2103J,此过程中克服绳重和摩擦做功W额1500

5、J,提升动滑轮做的额外功:W额2W额总W额12103J500J1.5103J,由WGh可得动滑轮重力:G轮300N,故C正确;D滑轮组的机械效率:100%80%,故D错。【例题3】(2019湖北荆州)为了发展文化旅游事业,荆州市正在兴建华强方特文化主题园,建成后将通过最新的VR技术展示包括楚文化和三国文化在内的五千年华夏文明。园区建设中需把重1200N的木箱A搬到高h2m,长L10m的斜面顶端。如图所示,工人站在斜面顶端,沿斜面向上用时50s将木箱A匀速直线从斜面底端拉到斜面顶端,已知拉力F的功率为80W求:(1)拉力F的大小;(2)该斜面的机械效率是多少;(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受

6、到的摩擦力是多大。【答案】(1)拉力F的大小为400N;(2)该斜面的机械效率是60%;(3)木箱A在斜面上匀速直线运动时受到的摩擦力是160N。【解析】(1)由P得,拉力所做的功: W 总Pt80W50s4103J,由WFL得,拉力F的大小:F400N。(2)克服物重做功: W 有Gh1200N2m2.4103J,则斜面的机械效率:100%100%60%。(3)木箱 A 在斜面上匀速运动时克服摩擦做功:W额W总W有4103J2.4103J1.6103J,由W额fL得,木箱 A 在斜面上匀速运动时受到的摩擦力:f160N。习题精练一、选择题1下列关于简单机械在实际应用中的说法正确的是()A指甲

7、剪是省力省功的机械B定滑轮不省力,但能改变力的方向C滑轮组既省力,又省距离,还省功D斜面的机械效率可以达到100%【答案】B【解析】(1)根据指甲剪的结构和功的原理分析;(2)定滑轮的实质是等臂杠杆;(3)根据滑轮组的特点可做出判断;(4)机械效率永远小于1A指甲剪由三条杠杆组成,其中既有省力杠杆也有费力杠杆,但其最终可以达到省力的目的,所以为省力机械,但使用任何机械都不省功,故A错误;B定滑轮的实质是等臂杠杆,不省力也不费力,但可以改变力的方向,故B正确;C滑轮组可以省力,但费距离,且不可能省功,故C错误;D使用任何机械都要做额外功,所以机械效率不可能达到100%,故D错误2(2019湖北宜

8、昌)如图所示的吊车有大小两个吊钩,在确保安全的前提下,下列关于吊车机械效率说法正确的是()A吊起相同货物,使用小吊钩机械效率高B吊起相同货物,上升速度快机械效率高C每次吊起的货物越少,机械效率越高D货物升高的高度越高,机械效率越高【答案】A【解析】在物理学中,我们把有用功与总功的比值称为机械效率,即机械效率的高低与有用功的大小、总功的大小或额外功的大小有关;故利用控制变量的方法分析判断即可。(1)使用小吊钩吊起相同货物时,小吊钩(小动滑轮)的重力小,做的额外功少,在有用功一定的情况下,总功小,其机械效率高,故A正确;(2)由机械效率公式可知,机械效率的高低与上升速度、货物升高的高度无关,故BD

9、错误;(3)每次吊起的货物越少,有用功越少,有用功在总功中所占比例越小,所以机械效率越低,故C错误。3(2019湖南株洲)在测量图甲所示滑轮组机械效率的实验中,通过改变物重G或动滑轮重G动进行多次实验,得到了形如图乙所示的效率与物重或动滑轮重的关系,图中纵轴表示机械效率的倒数1,若不计绳重与摩擦,则橫轴可能表示()AGBG1CG动D【答案】BC【解析】由图可知,物体由3段绳子承担,此滑轮组的机械效率1+则11+1+(G1G动),已知图中纵轴表示机械效率的倒数1,由此可知,若不计纯重与摩擦,则橫轴可能表示G1或G动4.如图所示,用完全相同的四个滑轮和两根相同的细绳组成甲、乙两个滑轮组,在各自的自

10、由端施加大小分别为F1和F2的拉力,将相同的重物缓慢提升相同的高度(不计绳重和一切摩擦)下列说法正确的是()A拉力F1小于拉力F2B甲、乙两滑轮组的机械效率相同C甲、乙两滑轮组中的动滑轮都是费力机械D甲、乙两滑轮组中绳子自由端移动的距离相等【答案】B【解析】由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=nh;把相同的重物匀速提升相同的高度,做的有用功相同;不计绳重及摩擦,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,再根据效率公式判断滑轮组机械效率的大小关系A不计绳重及摩擦,因为拉力F=(G物+G动),n1=2,

11、n2=3,所以绳端的拉力:F1=(G物+G动),F2=(G物+G动),所以F1F2,故A错误;B因为动滑轮重相同,提升的物体重和高度相同,W额=G动h,W有用=G物h,所以利用滑轮组做的有用功相同、额外功相同,则总功相同;因为=,所以两滑轮组的机械效率相同,故B正确;C使用动滑轮能够省力,动滑轮为省力杠杆,故C错误;D因为绳子自由端移动的距离s=nh,n1=2,n2=3,提升物体的高度h相同,所以s1=2h,s2=3h,则s1s2,故D错误。5(2019内蒙古巴彦淖尔市)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

12、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10NB拉力F的功率为1.5WC滑轮组的机械效率为80%D拉力F增大到15N时,物体B开始向左运动【答案】C【解析】A物体B静止在地面上,所以受力平衡;水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力、地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力,所以两个摩擦力之和为12N,即fAB+4N12N,则fAB8N;根据相互作用力的知识可知,物体A受到的摩擦力为ffAB8N;故A错误;B由图知,水平使用滑轮组,n2,拉力端移动速度v2v物20.1m/s0.2m/s,则拉力做功的功率:PFv5N0.2m/s1W;故B错误;C滑轮

13、组的机械效率:100%80%,故C正确;D若拉力F增大到15N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。6.建筑工人用如图所示的滑轮组,在4s内将重为1500N的物体沿水平方向匀速移动2m的过程中,所用的拉力大小为375N,物体受到水平地面的摩擦力为物重的0.4倍在此过程中下列说法正确的是()A绳子自由端沿水平方向移动了6 mB物体受到的拉力为750NC拉力F的功率为750WD滑轮组的机械效率为80%【答案】D【解析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nsA求出绳子自由

14、端沿水平方向移动;(2)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,根据FA=f=0.4G求出物体受到的拉力;(3)根据W=Fs求出拉力F做的功,根据P=求出拉力F的功率;(4)根据W有=FAsA求出拉力做的有用功,根据=100%求出滑轮组的机械效率二、填空题7(2019湖南娄底)既可以省力,又可以改变用力方向的滑轮是_(选填“定滑轮”“动滑轮”或“滑轮组”);利用一个效率为90%的杠杆做100J的总功,其中额外功是_J。【答案】滑轮组;10。【解析】(1)使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可以省力,但不可以改变力的方向;用定滑轮和动滑

15、轮组成滑轮组,既可以省力,又可以改变力的方向;(2)由题知,使用杠杆做的总功W总=100J,=90%,可得做的有用功:W有用=W总90%=100J90%=90J,则利用杠杆做的额外功:W额=W总-W有用=100J-90J=10J。8(2019江苏南京)建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示在匀速起吊重4.2103N的物体时,物体5s内上升了6m,此过程中有用功为 J,钢丝绳移动的速度为m/s;若滑轮组的机械效率为70%,则额外功为 J,拉力F为 N,其功率为 W。【答案】2.52104;3.6;1.08104;2000;7.2103。【解析】根据有用功等于物重与物体升高的高度的积;根据速度公

16、式可求物体上升的速度,由v绳nv物可求钢丝绳移动的速度,根据可求总功,额外功等于总功减去有用功,再根据WFsFnh可求拉力;根据PFv可求功率。有用功:W有用Gh4.2103N6m2.52104J;由图可知,n3,钢丝绳移动的速度:v绳nv物n33.6m/s;由可的总功,W总,额外功:W额W总W有用W有用W有用(1)2.52104J(1)1.08104J;总功:W总Fs,拉力:F2000N;拉力的功率:PFv2000N3.6m/s7.2103W。9(2019四川达州)救援车工作原理如图所示,当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5103N时,小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升。已知小车A的质量为1

17、t,斜面高为2m,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g10Nkg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中,钢绳所做的有用功为 J,整个装置的机械效率为 ,小车A与斜面间的摩擦力大小为 N【答案】2104;80%;1103。【解析】(1)小车质量m1t1000kg,其重力Gmg1000kg10N/kg1104N,钢绳做的有用功:W有用Gh1104N2m2104J,(2)不计车长、拉力端移动距离s2L25m10m,拉力做的总功:W总Fs2.5103N10m2.5104J,整个装置的机械效率:100%80%;(3)不计钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦

18、和滑轮与轴间的摩擦,克服小车A与斜面间的摩擦做的功为额外功,W额W总W有用2.5104J2104J5103J,由W额fL可得摩擦力:f1103N。10.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为,若实际用力为500N,斜面的机械效率为 ,重物受到的摩擦力为(g取10N/kg)【答案】(1)人做有用功为1200J;(2)斜面的机械效率为80%;(3)摩擦力为100N【解析】(1)人做的有用功是将物体沿斜面推上小车,即将物体升高了h,故有用功为人克服重力做功,利用功的原理由W=mgh=Fs,

19、可求得施加的推力;(2)利用已求得的有用功和总功,由机械效率公式可求得斜面的机械效率;(3)人做的额外功就是因为人要克服摩擦力做功,则可先求得摩擦力的功再由功的公式求得摩擦力解析:(1)人做的有用功等于用斜面所做的功:W有=Gh=mgh=120kg10N/kg1m=1200J;Fs=mgh=1200J,解得:F=400N;(2)人所做的总功:W总=Fs=500N3m=1500J;斜面的机械效率:=100%=100%=80%;(3)W总=W有+W额 即:Fs=Gh+fs所以f=100N;11.如图,在斜面上将一个重5N的物体匀速拉到顶端。沿斜面向上的拉力为2N,斜面长4m,高1m。则拉力做的有用

20、功为 J,斜面的机械效率为 。【答案】5;62.5%。【解析】知道物体重力和斜面高,利用W=Gh求拉力做的有用功;知道拉力和斜面长,利用W=Fs求拉力F对物体做的总功,斜面的机械效率等于有用功与总功之比。(1)拉力做的有用功:W有用=Gh=5N1m=5J;(2)拉力F对物体做的总功:W总=Fs=2N4m=8J,斜面的机械效率:=W有用/W总=5J/8J100%=62.5%。三、实验探究题12.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下(1)在实验操作中应该使钩码 (选填“快速”或“缓慢”)上升;(2

21、)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为 (保留三位有效数字);(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为 N,滑轮组做的有用功是 J;(4)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与 有关【答案】(1)缓慢;(2)78.4%;(3)2.4;0.3(4)物重(或钩码重)【解析】(1)在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计;(2)掌握机械效率的定义式=W有用/W总,很容易结合表格数据求解机械效率;(3)根据W有用=Gh计算有用功;根据=W有用/W总=Gh/Fs计算弹簧测力计的示数(4)在分析数据时,要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的,从而得出结论从实验数据看,钩码上升的高度无

22、规律的变化,所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的钩码重不断增大,机械效率不断提高所以可以看出增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率四、计算题13(2019德州)小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W。求:(1)提升装置所做的有用功;(2)拉力F做的功;(3)该滑轮组的机械效率。【答案】(1)提升装置所做的有用功是900J;(2)拉力F做的功是1200J;(3)该滑轮组的机械效率是75%。【解析】(1)提升装置所做的有用功:W有用Gh450 N2 m900J;(2)根据P=W/t可得拉力F做的功:W总Pt120W10s1

23、200J;(3)滑轮组的机械效率:= W有用/ W总100%75%。14(2019四川南充)如图,杠杆在水平位置平衡,物体M1重为500N,OA:OB2:3,每个滑轮重为20N,滑轮组的机械效率为80%,在拉力F的作用下,物体M2以0.5m/s速度匀速上升了5m。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)求:(1)物体M2的重力;(2)拉力F的功率;(3)物体M1对水平面的压力。【答案】(1)物体M2的重力为80N;(2)拉力F的功率为50W;(3)物体M1对水平面的压力为245N。【解析】(1)因杠杆与绳的自重、摩擦均不计,故克服动滑轮重力做的功为额外功,则滑轮组的机械效率:=80%,解得物体M2的重力

24、:G80N;(2)由图知,绳子的有效段数为2,绳的自重、摩擦均不计,则作用在绳子自由端的拉力:F=50N;物体M2以0.5m/s速度匀速上升了h,绳子自由端移动的距离为:s2h,由v可得绳子自由端的速度为:v绳2v20.5m/s1m/s;拉力F的功率:P=Fv绳50N1m/s50W;(3)由力的平衡条件可得,B端对定滑轮向上的拉力:FB3F+G定350N+20N170N,根据力的作用是相互的,则定滑轮对杠杆B端的拉力为:FBFB170N,根据杠杆的平衡条件可得:FAOAFBOB,故绳子对杠杆A端的拉力为:FA255N,力的作用是相互的,则绳子对M1向上的拉力为FAFA255N,根据力的平衡,地

25、面对M1的支持力:F支G1FA500N255N245N;由力的相互性可知,物体M1对水平面的压力:F压F支245N。15.如图所示,已知斜面长5m,高3m,绳端拉力为50N。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5s内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中:(1)物体沿斜面向上运动的速度为多少?(2)绳端移动的距离是多少?(3)拉力的功和功率各是多少?(4)拉力的机械效率是多少?【答案】见解析。【解析】(1)v物1m/s;(2)s绳2s物25m10m;(3)W总Fs绳50N10m500J;P总100W;(4)W有用Gh100N3m300J;60%。16利用如图所示的滑轮组,用F=1000N的力拉

26、绳子自由端,货物A以0.1 m/s的速度匀速直线运动l0s,整个过程中,滑轮组的机械效率为75%求:(1)货物A在10 s内移动的距离:(2)这个过程中拉力F的功率:(3)水平地面对货物A的摩擦力大小【答案】(1)货物A在10 s内移动的距离为1m;(2)这个过程中拉力F的功率200W;(3)水平地面对货物A的摩擦力大小1500N【解析】根据s=vt算出货物A在10 s内移动的距离;由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数:n=2,求出绳子自由端移动的距离;由功率公式P=Fv求出拉力的功率;根据机械效率公式=求出摩擦力(1)根据v=可知货物A在10 s内移动的距离:sA=vAt=0.1m/s10s

27、=1m;(2)由图可知,动滑轮上绳子的有效股数:n=2,绳子自由端移动的速度:v绳=nvA=20.1m/s=0.2m/s,拉力的功率:P=Fv绳=1000N0.2m/s=200W;(3)由=得摩擦力:f=nF=275%1000N=1500N17(2019山东泰安)如图所示,人的重力为850N,双脚与地面接触面积为250cm2,用滑轮组拉着重210N的物体沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s。人对绳子竖直向下的拉力为100N,求:(1)物体上升的高度;(2)滑轮组的机械效率;(3)人对地面的压强。【答案】(1)物体上升的高度为0.5m;(2)滑轮组的机械效率为70%;(3)人对地面的

28、压强为3104Pa。【解析】(1)由v可得物体上升的高度:hvt0.1m/s5s0.5m;(2)由图可知,n3,拉力端移动距离s3h,滑轮组的机械效率:100%70%;(3)此时人对地面的压力:F压G人F850N100N750N,人对地面的压强:p3104Pa。18(2019四川巴中)利用如图所示的滑轮组,将一边长为0.2m,密度为2.5103kg/m3的正方体石块,匀速从水中提起,已知动滑轮重力为40N,(不计纯重、摩擦和水的阻力)。求:(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小;(2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小;(3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升

29、,此时滑轮组的机械效率大小。(计算结果保留一位小数)【答案】(1)物体浸没在水中时所受到的浮力大小80N;(2)物体浸没在水中匀速上升时,动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力F0的大小是 120N;(3)物体完全离开水面后,继续匀速向上提升,此时滑轮组的机械效率是83.3%。【解析】(1)正方体物体的体积:V0.2m0.2m0.2m0.008m3,物体浸没在水中时所受到的浮力:F浮水gV排水gV1.0103kg/m310N/kg0.008m380N;(2)物体重力:GmggV2.5103kg/m310N/kg0.008m3200N,物体静止在水中时,受到竖直向下的重力,竖直向上的拉力和浮力的作用,所

30、以,GF浮+F0,则动滑轮下端挂钩处绳对物体的拉力:F0GF浮200N80N120N。(3)物体完全离开水面后,设物体升高h,滑轮组的有用功为:W有Gh200Nh,由图中,n3,不计绳重、摩擦,则绳子自由端的拉力:F(G+G动)(200N+40N)80N, 拉力F做得总功:W总Fs80N3h, 所以滑轮组的机械效率:83.3%。19(2019贵州黔东南)如图是某科技小组设计的在岸边打捞水中金属块的装置示意图,每个滑轮重为100N,均匀实心金属块的密度为8103kg/m3,金属块的质量为80kg。绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,金属块一直匀速上升。(水的密度水

31、1.0103kg/m3,g取10N/kg)(1)在金属块还未露出水面时,求此时金属块所受到的浮力;(2)在金属块未露出水面时,求人的拉力F;(3)金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,求人的拉力所做的功。【答案】(1)在金属块还未露出水面时,此时金属块所受到的浮力为100N;(2)在金属块未露出水面时,人的拉力F为400N;(3)金属块在水中匀速上升2m,且金属块未露出水面时,人的拉力所做的功为1600J。【解析】(1)因为金属块浸没水中,所以金属块排开水的体积:V排VA0.01m3;金属块所受的浮力:F浮水gV排1103kg/m310N/kg0.01m3100N;(2)由图知,使用

32、的滑轮组n2,在金属块未露出水面时,绳重和摩擦、滑轮与轴及杠杆支点处的摩擦、水对金属块的阻力均忽略不计,人的拉力:F(GAF浮+G动)(80kg10N/kg100N+100N)400N;(3)拉力端移动距离s2h22m4m,人的拉力所做的功:WFs400N4m1600J。20(2019四川达州)如图所示,工人准备用一根最多能承受400N力的绳子(若超过绳子将断裂)绕成的滑轮组先后打捞水中材料相同、体积不同的实心物体A和B完全露出水面的物体A被此装置匀速提起时绳子达到最大拉力。已知动滑轮的质量为20kg(绳的质量、绳与滑轮的摩擦、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均不计,连接动滑轮与物体间的钢绳不会断裂

33、,g10N/kg)。求:(1)物体A完全露出水面后以0.5m/s的速度匀速上升时,物体A的重力和工人拉力的功率分别是多少。(2)在物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组的机械效率为75%,物体A的密度是多少。(3)若用该滑轮组打捞体积为50dm3的物体B时,物体B最多露出多少体积时绳子将断裂。【答案】(1)物体A的重力是1000N,工人拉力的功率是600W。(2)物体A的密度是2.5103kg/m3。(3)物体B最多露出25dm3时绳子将断裂。【解析】(1)G动m动g20kg10Nkg200N物体有三段绳子承担,n3F(GA+G动)400N(GA+200N)GA1000N绳子自由端移动的速度:vnv30.5m/s1.5m/sPFv400N1.5m/s600W。(2)物体A浸没在水中匀速上升的过程中,滑轮组提起的力:FGAF浮1000N水gVA75%解得,VA4102m3GAAgVA1000NA10N/kg4102m3A2.5103kg/m3(3)GBBgVB2.5103kg/m310N/kg50103m31250NF(GBF浮+G动)400N(1250NF浮+200N)F浮250NV排2.5102m325dm3V露VBV排50dm325dm325dm3

展开阅读全文
相关资源
相关搜索

当前位置:首页 > 教育专区 > 高中资料

本站为文档C TO C交易模式,本站只提供存储空间、用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。本站仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知淘文阁网,我们立即给予删除!客服QQ:136780468 微信:18945177775 电话:18904686070

工信部备案号:黑ICP备15003705号© 2020-2023 www.taowenge.com 淘文阁