如图所示,质量为70kg的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物.第一次提升货物的质量为100kg,第二次提升货物的质量为200kg.小刚第二次提升货物时对滑轮组做功的功率为220W.已知滑轮A、B的质量均为4kg,滑轮C的质量为8kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg.关于小刚提升货物的分析,下列说法中正确的是( )A. 第一次提升货物时,小刚对高台的压力为500NB. 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为83.3%C. 第二次提升货物时,货物上升的速度为0.4m/sD. 第二次提升货物时,小刚对高台的压力为800N
如图所示,质量为70kg的小刚站在高台上通过滑轮组匀速提升货物.第一次提升货物的质量为100kg,第二次提升货物的质量为200kg.小刚第二次提升货物时对滑轮组做功的功率为220W.已知滑轮A、B的质量均为4kg,滑轮C的质量为8kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,g取10N/kg.关于小刚提升货物的分析,下列说法中正确的是( )
A. 第一次提升货物时,小刚对高台的压力为500N
B. 第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率为83.3%
C. 第二次提升货物时,货物上升的速度为0.4m/s
D. 第二次提升货物时,小刚对高台的压力为800N
A、第一次提升货物时,在B处的拉力为
FB=
(G物+GC)=1 3
(m物g+mCg)=1 3
(100kg×10N/kg+8kg×10N/kg)=360N1 3
小刚受到向下的拉力为
F拉=
(FB+GB)=1 2
(FB+mBg)=1 2
(360N+4kg×10N/kg)=200N1 2
小刚对高台的压力F=G人+F拉=m人g+F拉=70kg×10N/kg+200N=900N
故选项A错误
B、第一次滑轮组的机械效率为
η=
=W有 W总
=
G物h
F拉6h
=
m物gh
F拉6h
=83.3%100kg×10N/kg×h 200N×6h
故选项B正确
C、第二次的拉力F拉,在分析选项D的过程中应当能够解出,F拉=366.5N,根据公式v=
=P F拉
=0.6m/s220W 366.5N
故选项C错误
D、根据A的解法,同样能够解出第二次小刚对高台的压力为1066.5N
故选项D错误
故选B
答案解析:小刚对高台的压力等于他的体重加上绳子对他的拉力,首先分析在B处向上的拉力FB,此时,货物重和C动滑轮重由三股绳子承担,故FB=
(G物+GC),其次在B处又是一个动滑轮,有两股绳子承担FB处向下的拉力和B动滑轮的重,即小刚受到向下的拉力为F拉=1 3
(FB+GB),最后分析小刚对高台的压力F=G人+F拉;机械效率η=1 2
=W有 W总
;根据公式P=Gh
F拉6h
=W t
=F拉v计算出拉力上升的速度,再利用公式v′=
F拉s t
v计算出货物上升的速度.1 6
考试点:滑轮组及其工作特点.
知识点:此题中的滑轮组是由两个和滑轮组组成的,结构比较复杂,学生分析起来可能比较困难,因此,可让学生把两个滑轮组分解开来分析,把复杂问题简单化,明了化.公式P=Fv的应用应当引起学生的注意.