小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以300N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,5s内绳子下端移动了1m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为80%.求:(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况.(2)人的拉力做功的功率是多少?(3)被吊起的重物的质量是多少?
小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验,人以300N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端,5s内绳子下端移动了1m,重物上升0.5m,已知该滑轮组的效率为80%.求:
(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况.
(2)人的拉力做功的功率是多少?
(3)被吊起的重物的质量是多少?
(1)由题意可知,向下拉绳子时,承担动滑轮及重物的绳子股数:n=
=2,根据“奇动偶定”,绳子应从定滑轮挂钩上开始,如图所示:1m 0.5m
(2)人的拉力F=300N,移动距离s=1m,时间t=5s,
人的拉力做功的功率为:
P=
=W t
=FS t
=60W.300N×1m 5s
(3)重物G上升高度h=0.5m,机械效率η=80%,
机械效率:η=
=W有用 W总
=Gh FS
=80%,G×0.5m 300N×1m
则G=480N,
重物的质量:m=
=G g
=48kg.480N 10N/kg
答:人的拉力做功的功率是60W,被吊起重物的质量是48kg.
答案解析:(1)先根据物体上升0.5m,绳子*端下降1m,判断出绳子段数为2,再根据“奇动偶定”的原则画出绳子的绕法;
(2)根据公式P=
=W t
将绳子*端的拉力、移动的距离、运动的时间代入即可求出人的拉力做功的功率;FS t
(3)W有用=GH,W总=FS,根据公式η=
将有关数值代入求出物体的重力G,再根据m=W有用 W总
计算出物体的质量m.G g
考试点:滑轮组的设计与组装;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
知识点:此题属于力学综合题,考查了滑轮组的绕绳方法、功的计算、功率的计算、机械效率的计算以及重力与质量的关系,考查的知识点较多,并且非常重要,需要熟练掌握相应的公式或规律,根据需要灵活进行公式变形.