【題目】【2016·天水卷】一名體重為560N、雙腳與地面接觸面積為004m2的學(xué)生站在水平地面上,用如圖所示的滑輪組,在20s內(nèi)將600N的重物勻速提升1m繩重及繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)。

1請(qǐng)畫(huà)出滑輪組的繞線(xiàn)。當(dāng)這名學(xué)生未提重物時(shí),他站在地面上對(duì)地面的壓強(qiáng)多大?

2若勻速提升重物的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率是75%,拉力的功率多大?

3若用該滑輪組將800N的重物勻速提起1m,機(jī)械效率又是多大?

【答案】114×104Pa,連線(xiàn)如下圖所示;240W;380%

【解析】

1站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)為:p=FN/S=560N/004m2=14×104Pa,滑輪組的繞線(xiàn)如上圖所示;2根據(jù)公式η=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF,得F=G/nη=600N/2×75%=400N,所以拉力的功率為P=Fs/t=400N×2m/20s=40W;3由公式F=G+G動(dòng)/n,得G動(dòng)=nF-G=2×400N-600N=200N,當(dāng)提800N的重物時(shí),拉力為F1=G1+G動(dòng)/n=800N+200N/2=500N,所以此時(shí)的機(jī)械效率為η1=G1/nF1=800N/2×500N=80%。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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伽利略之前觀測(cè)到,鐘擺來(lái)回?cái)[動(dòng)的高度是相同的,如圖甲。困此他設(shè)想了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):在左邊一個(gè)固定的斜坡上滾下一個(gè)球,球又滾上右邊不同坡度的斜坡,如果球沒(méi)有受到摩擦的作用,他認(rèn)為這個(gè)球在右邊任何坡度的斜坡上滾到的高度都與起始高度一樣,好像這個(gè)球“記住”了起始高度。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步思考,伽利略推斷,如果右邊的斜坡變成平坦,球?qū)?huì)一直勻速滾動(dòng)下去,如圖乙。

請(qǐng)回答:

1像科學(xué)家那樣“進(jìn)一步思考”:圖丙是伽利略想象的每隔相同時(shí)間在右邊不同坡度的斜坡上球的位置,他認(rèn)為當(dāng)斜坡傾角變小時(shí), 。于是他大膽推測(cè):當(dāng)斜坡變成平坦時(shí),球的速度不再變小,球?qū)⒆鰟蛩贊L動(dòng)。

2伽利略認(rèn)為,球勻速滾動(dòng)是球的“自然運(yùn)動(dòng)”狀態(tài),“自然運(yùn)動(dòng)”是球所具有的屬性。在我們今天看來(lái),球的這種屬性稱(chēng)為 。

3我們學(xué)習(xí)了“能量”的知識(shí)后知道,事實(shí)上球“記住”的是能量。因?yàn)橛心Σ恋拇嬖,球(qū)⒉粫?huì)到達(dá)起始高度,此過(guò)程中球的機(jī)械能減少,但減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 能,而能的總量保持不變。

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C. 下雪時(shí),雪花飄飄

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B拉力所做的有用功W有用GH

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D該滑輪組的機(jī)械效率ηG/3F

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