在某建筑工地上,為了搬運(yùn)建筑材料,常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械,示意圖中滑輪A與滑車連接,滑輪D固定在地面塔架上,鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供.此滑輪組在1min內(nèi)將質(zhì)量為0.45t的建筑材料勻速提升12m,拉力F所做的功為7.2×104J,取10N/kg.摩擦不計(jì).
(1)滑輪組的機(jī)械效率.
(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度.
(3)如果用此裝置勻速提升質(zhì)量為1t的建筑材料,鋼絲繩拉力F應(yīng)多大.

【答案】分析:(1)由圖可知,繩子的有效股數(shù)為3,根據(jù)s=nh求出繩子末端移動(dòng)的距離,根據(jù)W=Gh=mgh求出有用功,又知道拉力做的功即為總功,再利用公式η=計(jì)算機(jī)械效率.
(2)先求出物體上升的速度,再根據(jù)v=nv求出鋼絲繩拉動(dòng)的速度.
(3)不考慮鋼絲繩重和摩擦?xí)r,額外功為克服動(dòng)滑輪的重力所做的功,根據(jù)W=Gh求出動(dòng)滑輪的重力;再根據(jù)F=(G+G動(dòng))求出勻速提升質(zhì)量為1t的建筑材料時(shí)鋼絲繩拉力.
解答:解:(1)由圖可知,n=3,
繩子末端移動(dòng)的距離:
s=3h=3×12m=36m,
有用功:
W=Gh=mgh=0.45×103kg×10N/kg×12m=5.4×104J,
總功:
W=7.2×104J;
滑輪組的機(jī)械效率:
η===75%.
(2)物體上升的速度:
v===0.2m/s,
鋼絲繩拉動(dòng)的速度:
v=nv=3×0.2m/s=0.6m/s;
(3)因不考慮鋼絲繩重和摩擦,故動(dòng)滑輪與滑車自重為
G動(dòng)===1.5×103N,
鋼絲繩拉力:
F=(G′+G動(dòng))=(m′g+G動(dòng))=×(1×103kg×10N/kg+1.5×103N)≈3833.3N.
答:(1)滑輪組的機(jī)械效率為75%;
(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度為0.6m/s;
(3)如果用此裝置勻速提升質(zhì)量為1t的建筑材料,鋼絲繩拉力F應(yīng)為3833.3N.
點(diǎn)評(píng):本題考查了有用功、機(jī)械效率、速度、滑輪組拉力的計(jì)算等,關(guān)鍵是知道不考慮鋼絲繩重和摩擦?xí)r額外功為克服動(dòng)滑輪的重力所做的功以及公式v=nv、F=(G+G動(dòng))的靈活運(yùn)用.
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2005?陜西)在某建筑工地上,為了搬運(yùn)建筑材料,常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械.示意圖中滑輪A與滑車連接,滑輪D固定在地面塔架上.鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供,此滑輪組在1min內(nèi)交質(zhì)量為0.45t的建筑材料勻速提升12m,拉力F所做的功為7.2×104J(鋼絲繩重和摩擦不計(jì),g取10N/kg).
求:(1)滑輪組的機(jī)械效率;
(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度;
(3)根據(jù)已知條件,再提出一個(gè)有關(guān)問(wèn)題并計(jì)算(上述已計(jì)算出的物理量除外).

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

在某建筑工地上,為了搬運(yùn)建筑材料,常采用如圖所示簡(jiǎn)單機(jī)械.示意圖中滑輪A與滑車連接,滑輪D固定在地面塔架上.此滑輪組在1分鐘內(nèi)將質(zhì)量為0.5噸的建筑材料勻速提升5米,若鋼絲繩拉力為2200牛,所用的拉力由電動(dòng)機(jī)提供,電動(dòng)機(jī)效率為55%.(鋼絲繩重和摩擦不計(jì),g=10N/kg).
求:(1)滑輪組的機(jī)械效率?
(2)如果提供動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)在220V的電壓下正常工作,求此電動(dòng)機(jī)的額定功率.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

在某建筑工地上,為了搬運(yùn)建筑材料,常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械,示意圖中滑輪A與滑車連接,滑輪D固定在地面塔架上,鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供.此滑輪組在1min內(nèi)將質(zhì)量為0.45t的建筑材料勻速提升12m,拉力F所做的功為7.2×104J,取10N/kg.摩擦不計(jì).
(1)滑輪組的機(jī)械效率.
(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度.
(3)如果用此裝置勻速提升質(zhì)量為1t的建筑材料,鋼絲繩拉力F應(yīng)多大.

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科目:初中物理 來(lái)源:2005年陜西省中考物理試卷(解析版) 題型:解答題

在某建筑工地上,為了搬運(yùn)建筑材料,常常采用如圖所示的簡(jiǎn)單機(jī)械.示意圖中滑輪A與滑車連接,滑輪D固定在地面塔架上.鋼絲繩拉力F由電動(dòng)機(jī)提供,此滑輪組在1min內(nèi)交質(zhì)量為0.45t的建筑材料勻速提升12m,拉力F所做的功為7.2×104J(鋼絲繩重和摩擦不計(jì),g取10N/kg).
求:(1)滑輪組的機(jī)械效率;
(2)鋼絲繩拉動(dòng)的速度;
(3)根據(jù)已知條件,再提出一個(gè)有關(guān)問(wèn)題并計(jì)算(上述已計(jì)算出的物理量除外).

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