如圖所示的滑輪組,每個滑輪等重,不計繩重和摩擦.物體重G從200N開始逐漸增加,直到1600N時繩子被拉斷.每次都勻速拉動繩子將物體提升同樣的高度.右圖記錄了在此過程中滑輪組的機械效率隨物體重力的增加而變化的圖象.
求:
(1)每個滑輪重多少N?
(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?
(3)當滑輪組的機械效率低于多少時,使用它將不再省力?

解:(1)由圖可知:當物體重200N時,機械效率為50%,
由公式η=變形可得:G=-G=-200N=200N;
由圖可知動滑輪為1個,所以每個滑輪重200N.
答:每個滑輪重200N.
(2)當繩子要被拉斷時拉力最大,由圖可知物體在1600N時繩子斷了,
則F===600N
答:繩子能承受的最大拉力是600N.
(3)不省力,說明拉力F=G,根據(jù)F=,即G=
∴G===100N
此時的機械效率:η=×100%=×100%≈33.3%
答:當滑輪組的機械效率低于33.3%時,使用它將不再省力.
分析:根據(jù)圖判斷繩子段數(shù)n=3,然后對每小題分析:
(1)滑輪組提起200N的重物時,機械效率是50%,根據(jù)機械效率公式η=×100%,求出動滑輪的重.
(2)如圖,滑輪組能提起的最大重物是1600N,根據(jù)省力公式F=求出拉力.
(3)當拉力和物體的重力時,既不省力也不費力,根據(jù)省力公式F=變形就可以求出物體的重力,再代入η=×100%就可以求出機械效率.
點評:本題考查了滑輪組省力公式以及機械效率公式的變形及應(yīng)用,計算量比較大,解題時要特別注意.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

質(zhì)量為60kg的工人用如圖所示的滑輪組,將一個合金塊從空中勻速下落到底面積為800cm2的盛有水的容器中.當合金塊接觸水面之前,滑輪組的機械效率為η1=80%,不計繩重、摩擦,g取10N/kg,人的每只鞋與地面的接觸面積為200cm2,ρ合金=3×103kg/m3
求:(1)當合金塊全部浸沒在水中時,水對容器底的壓強比合金塊在空氣中時增加了1×103Pa,此時,人對地面的壓強是多少?
(2)合金塊在水中勻速上升時(A的上表面始終不露出水面),滑輪組的機械效率η2=?(百分數(shù)保留整數(shù))

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小剛的體重為600N,當小剛使用如圖所示的滑輪組在水中勻速提升邊長為10cm的正方體鐵塊A時(鐵塊始終未出水面),他每只腳與地面的接觸面積為200cm2,此時小剛對地面產(chǎn)生的壓強為1.4×104Pa,若不計摩擦,求滑輪組的機械效率和動滑輪的重力各是多大?(ρ=7.9×103kg/m3)(g=10N/kg)

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(2013?建湖縣二模)小明用如圖所示的滑輪組提升重物.第一次提升一件,所用的拉力F1=3N;第二次增加一件相同重物;所用的拉力F2=5N,兩次均將重物勻速提升0.2m.不計摩擦與繩子的重力,求:
(1)第一次拉力做的功;
(2)每一件重物的重力;
(3)兩次中較大的一次的機械效率.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2011?順義區(qū)二模)質(zhì)量為60kg的工人用如圖所示的滑輪組,將一個合金塊從空中勻速下落到底面積為800cm2的盛有水的容器中.當合金塊接觸水面之前,滑輪組的機械效率為η1=80%,(不計繩重、摩擦,g取10N/kg,人的每只鞋與地面的接觸面積為200cm2,ρ合金=3×103kg/m3)求:
(1)當合金塊全部浸沒在水中時,水對容器底的壓強比合金塊在空氣中時增加了1×103Pa,此時,人對地面的壓強是多少?
(2)合金塊在水中勻速上升時(A的上表面始終不露出水面),滑輪組的機械效率η2=?(百分數(shù)保留整數(shù))
(3)若用該滑輪組將質(zhì)量相等、密度之比ρ:ρ=2:3的兩個實心物體甲乙放入盛有足夠多水的容器中,撤去滑輪組后,當甲、乙兩物體靜止后,水對甲、乙的浮力比
F:F=6:5,求甲的密度是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:

小明利用如圖所示的滑輪組將重為900N的物體從一樓勻速提升至六樓,所用的拉力為360N,繩子自由端移動的速度為0.3m/s. (己知每層樓高3m)求:
(1)拉力的功率
(2)所做的額外功
(3)滑輪組的機械效率.

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