图中的定滑轮重0.5N,物体A重6N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,拉力F所做的额外功是0.36J.不计滑轮轴摩擦和绳重,以下计算结果正确的是( )A. 动滑轮和托板总重为0.3NB. 滑轮组的机械效率约为78%C. 拉力F做功的功率为1.08WD. 天花板对定滑轮的拉力为1.1N
问题描述:
图中的定滑轮重0.5N,物体A重6N.在2s的时间内,拉力F的作用点沿竖直方向匀速升高了1.2m,这个过程中,拉力F所做的额外功是0.36J.不计滑轮轴摩擦和绳重,以下计算结果正确的是( )
A. 动滑轮和托板总重为0.3N
B. 滑轮组的机械效率约为78%
C. 拉力F做功的功率为1.08W
D. 天花板对定滑轮的拉力为1.1N
答
知识点:本题虽为选择,但却包含了较为复杂的计算,对滑轮组特点的分析是解决本题的基础.在此基础上,搞清力与距离之间的关系,运用功、功率、机械效率等公式进行计算,才能依次对各选项进行判断.
读图可知,滑轮组由4段绳子承担物重,故F=
G总,重物提升的距离h=1 4
s=1 4
×1.2m=0.3m.1 4
A、在不计摩擦与绳重的情况下,额外功来自于动滑轮和托板的重,即W额=G额h,则G额=
=W额 h
=1.2N.故A错误;0.36J 0.3m
B、滑轮组的机械效率η=
=W有 W总
=W有
W有+W额
=Gh Gh+W额
≈83.3%.故B错误;6N×0.3m 6N×0.3m+0.36J
C、拉力F做功的功率P=
=W总 t
=1.08W.故C正确;2.16J 2s
D、读图可知,定滑轮受到天花板的拉力F天,自身重力G定,和两股为F的绳子拉力的作用,则F天=G定+2F=G定+2×
(G+G额)=0.5N+2×1 4
×(6N+1.2N)=4.1N.故D错误.1 4
故选C.
答案解析:首先要通过读图确定滑轮组的特点.在这里,上端的大滑轮只起到了改变用力方向的作用,为定滑轮,而下端的两个小滑轮均随重物一起提升,为动滑轮.因此,滑轮组由4段绳子承担物重.明确了这一些,再根据相关的量运用公式进行计算,即可对各选项做出判断.
考试点:滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.
知识点:本题虽为选择,但却包含了较为复杂的计算,对滑轮组特点的分析是解决本题的基础.在此基础上,搞清力与距离之间的关系,运用功、功率、机械效率等公式进行计算,才能依次对各选项进行判断.