15.工人師傅用如圖所示的滑輪組將沙子從地面提升到距離地面6m高的三樓,沙子的質(zhì)量為50kg,裝沙子的桶的質(zhì)量為8kg,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為2kg.若物體上升的速度為0.lm/s(忽略摩擦和繩重,g=l0N/kg)求:
(1)提升物體時(shí)繩子自由端的拉力;
(2)繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度;
(3)滑輪組的機(jī)械效率.

分析 (1)先求出沙子、桶和動(dòng)滑輪的總重G,由圖知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2,F(xiàn)=$\frac{1}{2}$G;
(2)利用v=nv計(jì)算繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度;
(3)根根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{{G}_{沙}h}{Fs}$=$\frac{{G}_{沙}h}{Fnh}$=$\frac{{G}_{沙}}{2F}$=$\frac{{m}_{沙}g}{2F}$求解滑輪組的機(jī)械效率.

解答 解:(1)由圖可知,n=2,
沙子、桶和動(dòng)滑輪的總重:
G=(m+m+m動(dòng))g=(50kg+8kg+2kg)×10N/kg=600N
提升物體時(shí)繩子自由端的拉力:
F=$\frac{1}{2}$G=$\frac{1}{2}$×600N=300N;
(2)繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度:
v=nv=2×0.1m/s=0.2m/s;
(3)滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{G}_{沙}h}{Fs}$×100%=$\frac{{G}_{沙}h}{Fnh}$×100%=$\frac{{G}_{沙}}{2F}$×100%=$\frac{{m}_{沙}g}{2F}$×100%=$\frac{50kg×10N/kg}{2×300N}$×100%≈83.3%.
答:(1)提升物體時(shí)繩子自由端的拉力為300N;
(2)繩子自由端運(yùn)動(dòng)速度為0.2m/s;
(3)滑輪組的機(jī)械效率為83.3%.

點(diǎn)評 本題考查了滑輪組繩子拉力、速度、和機(jī)械效率的計(jì)算,知道忽略摩擦和繩重,提升動(dòng)滑輪和桶做的功為額外功是本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

5.小明利用如圖甲所示電路測定小燈泡的功率.被測小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10Ω左右.實(shí)驗(yàn)室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A  0~3A)、電壓表(0~3V 0~15V)、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干、滑動(dòng)變阻器三只:R1(20Ω 0.5A)、R2(50Ω 0.5A)、R3(500Ω 1A).

(1)實(shí)驗(yàn)前在檢查儀器時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,則接下來的操作是指針調(diào)零.正確連接電路閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,燈泡都不亮,電壓表示數(shù)接近6V,電流表示數(shù)幾乎為0,電路的故障可能是燈泡斷路.
(2)排除電路故障后,閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器的阻值,多次測量,小明畫出了小燈泡中電流隨其兩端電壓變化的關(guān)系圖象(如圖丙),則小燈泡的額定功率為0.625W.在多次測量中,小明還發(fā)現(xiàn):當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表的示數(shù)之比變大.(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(3)燈泡的功率測量完畢,小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻更換電路中的燈泡,探究電流跟電阻的關(guān)系,得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖象,則小明應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器R2(選填“R1”、“R2”或“R3”).若某次實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入的阻值為14Ω,則所選定值電阻的阻值為10Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法中正確的是(  )
A.物體受到力的作用就會(huì)運(yùn)動(dòng)
B.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體一定不受力的作用
C.力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí),一定受到力的作用

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖所示,是體育課上小明擲出的實(shí)心球運(yùn)動(dòng)的情景.下列說法中正確的是( 。
A.實(shí)心球在a.b之間飛行時(shí),小明手的推力繼續(xù)做功
B.實(shí)心球在b點(diǎn)時(shí),處于二力平衡狀態(tài)
C.實(shí)心球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中,重力做了功
D.實(shí)心球從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過程中,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖是用一些簡單機(jī)械,使物重同為G的物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),不計(jì)摩擦、機(jī)械自重及繩重,其中用力最小的是(  )
A.B.C.D.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

20.小娟進(jìn)行探究“阻力對物體運(yùn)動(dòng)的影響”實(shí)驗(yàn)(如圖).

(1)小娟實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)情況的表格如下表,請將其中所差兩項(xiàng)內(nèi)容a、b補(bǔ)充完整.
次數(shù)水平面材料a:
小車受到的阻力
b:
小車運(yùn)動(dòng)的路程
1毛巾  
2棉布  
3木板  
(2)小娟的操作步驟(如圖所示)如下:
①如圖甲,將毛巾鋪在水平木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離.
②如圖乙,取下毛巾,將棉布鋪在斜面和木板上,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離.
③如圖丙,取下棉布,讓小車從斜面頂端由靜止滑下,觀察小車在水平面上通過的距離.
小平的操作步驟中存在錯(cuò)誤的是步驟②(選填“①”、“②”或“③”).
(3)糾正錯(cuò)誤后,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)過程中小車到達(dá)水平面后還能夠繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)是由于慣性,小車最終停下來是由于受到了阻力作用.
(4)對牛頓第一定律的理解,下列說法不正確的是C
A.物體受到力的作用時(shí),也能靜止
B.物體不受力的作用時(shí),也能運(yùn)動(dòng)
C.物體受到力的作用,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定改變
D.物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,一定受到力的作用.

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

7.如圖所示,某劇組因拍攝節(jié)目需要,設(shè)計(jì)通過拉力裝置來改變照明燈的高度.輕質(zhì)杠桿ABO可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng).請?jiān)趫D中畫出杠桿所受拉力的力臂L1

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,一小鋼球從光滑固定斜面的A點(diǎn)靜止釋放,相繼經(jīng)過B、C兩點(diǎn),AB=BC,則下列分析正確的是(忽略空氣阻力的影響)( 。
A.小鋼球下滑過程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.小鋼球所受重力在AB、BC兩段內(nèi)做功相等
C.小鋼球所受重力在AB、BC兩段內(nèi)做功的功率相等
D.就A、B、C三點(diǎn)而言,小鋼球在A點(diǎn)具有的機(jī)械能最小

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖四幅圖中屬于減小摩擦的是( 。
A.
   涂防滑粉
B.
   磁浮列車“懸浮”
C.
    握緊拔河繩
D.
      輪胎上的花紋

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同步練習(xí)冊答案