全解:绳子自由端移动距离S=3SA=3×10m=30m,
W有用=fAs=240N×10m=2400J,
W额外=W总-W有=3000J-2400J=600J, η= 2400JW有×100﹪=×100﹪=80﹪ 3000JW总
点评:以上两题均为求滑轮组的机械效率,做题的关键在于分析有用功,第一题在提升物体过程中是克服物体受的重力做功,所以W有用=Gh:第二题在匀速拉动物体前进过程中是克服物体与地面间的摩擦做功,所以W有用=fAs。同学们一定要注意区分。 思考与练习
一、填空题
1.
如图所示,用一个动滑轮把重200N的物体提高了1m,所用的拉力为125N,则动滑轮所做的有用功W有用=________J,它的机械效率η=__________。若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将_______________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
2.如图所示,在50N的水平拉力F作用下, 重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间的滑动摩擦力为120N,则滑轮组的机械效率为 _______ ;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 ___________ J.
3.小红同学在利用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验中,用弹簧测力计匀速竖直拉起重3N的物体,物体升高了0.2m,弹簧测力计的示数是____N,在实验过程中对物体所做的有用功是________J,滑轮组的机械效率是_____________.
第1题图
二、选择题
4.用如图所示的滑轮组匀速提升600N的重物时,
人手实际需提供的拉力应该是( )
A.小于200N
-。-
B.等于200N
C.大于200N
D.大于300N
5.利用如图所示的滑轮组,工人师傅用500N的力,在100s内把800N的重物匀速提升10m.在此过程中( )
A.他做的有用功是8000W
B.他做的总功是1000J
C.他做功的功率是80W
D.滑轮组的机械效率是80%
6.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,
改进后与改进前相比( )
A.有用功减少,总功减少 B.有用功增加,总功增加
C.有用功不变,总功不变 D.有用功不变,总功减少
三、实验题
(1)在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值;
(2)在右边方框中画出滑轮组及绕法;
(3)实验时,应使弹簧测力计做 运动。
小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的
机械效率与实际值相比 。
(选填“偏小”、“偏大”或“相等”)。
四、计算、论述题
8.张明同学用如图所示的滑轮组做“测滑轮组的机械效率”的实验时,拉线的绕法如图所示。钩码重为2N,将钩码匀速向上提升20cm,弹簧测力计移动的距离为60cm,弹簧测力计的示数为1N,问:
⑴在实验过程中,对钩码做的有用功是多少?
⑵滑轮组的机械效率是多少?
⑶为什么总功总是大于有用功?
-。-
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你知道起重机的构造吗?
在建筑工地上我们经常看到,那巨大的起重机吊起上吨重物,你知道它们的结构吗?
钢丝绳是起重机的重要零件之一,用于提升机构、变幅机构、牵引机构,有时也用于旋转机构。起重机系扎物品也采用钢丝绳。此外,钢丝绳还用作桅杆起重张紧绳,缆索起重机与架空索道的支承绳。
在起重机的提升机构中,滑轮起着省力和支承钢丝绳并为其导向的作用。滑轮的材料采用灰铸铁、铸钢等。
卷筒在提升机构或牵引机构中用来卷绕钢丝绳。将旋转运动转换为所需要的直线运行。卷筒有单层卷绕与多层卷绕之分。一般起重机大多采用单层卷绕的卷筒。单层卷绕筒的表面通常切出螺旋槽,以增加钢丝绳的接触面积,并防止相邻钢丝绳互相摩擦,从而提高钢丝绳的使用寿命。
本章检测
一、选择题
1.下列器具中,属于省力杠杆的是( )
A.定滑轮 B.食品夹 C.镊子 D.铡刀
2.放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为( )
A.0J B.400J C.2000J D.2400J
3.登楼梯比赛时,某同学从底楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力的功
率最接近于( )
A.500W B.100W C.50W D.10W
4.如图所示是一个指甲刀的示意图,它由三个杠杆ABC、OBD和OED组成,用指甲刀剪指甲时,下列说法中正确的是 ( )
A.三个杠杆都是省力杠杆
B.三个杠杆都是费力杠杆
c.ABC是省力杠杆,OBD、OED是费力杠杆 第4题图 D.ABC是费力杠杆,OBD、OED是省力杠杆
5.“五一”假期,小林和爸爸一起去登花果山,小林用了15min登上了山顶,爸爸用了20min登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( )
A.9∶8 B.8∶9 C.1∶2 D.2∶1
6.如图所示,用滑轮组将重为600N的重物匀速提升,如果拉力为350N,则下列结论中正确的是( )
A.如果将物体提升2m,拉力做功1200J
B.物体升高1m,机械所做的有用功为350J
C.物体以0.5m/s速度匀速上升,拉力的功率为350W