工人利用如图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m,所用的拉力为150N.以下关于滑轮组的有关说法正

工人利用如图所示的滑轮组将一个重为300N的物体在10s内匀速提升2m,所用的拉力为150N.以下关于滑轮组的有关说法正确的是(不计绳重和摩擦)(  )
A.该滑轮组的机械效率约为66.7%
B.该滑轮组的机械效率随着提升物重的增大而增大
C.物体匀速上升的速度为0.2m/s,拉力的功率为30W
D.若再用该滑轮组以相同速度匀速提升750N的重物,此时其拉力功率为180W
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emmydotcom 幼苗

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解题思路:(1)由图可知,绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功,利用η=
W有用
W
×100%求出该滑轮组的机械效率;
(2)同一滑轮组,被提升的物重越大,其机械效率越高;
(3)根据速度公式求出物体上升的速度,知道拉力做的总功和做功时间,根据P=[W/t]求出拉力的功率;
(4)根据F=[1/n](G+G)求出动滑轮的重力,再根据F=[1/n](G+G)求出匀速提升750N的重物时拉力的大小,根据v=nv求出绳端移动的速度,根据P=[W/t]=[Fs/t]=Fv求出此时其拉力功率.

A、由图可知,n=3,绳端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,
总功:W=Fs=150N×6m=900J,
有用功:W有用=Gh=300N×2m=600J,
该滑轮组的机械效率:η=
W有用
W总×100%=[600J/900J]×100%≈66.7%,故A正确;
B、在其它条件不变的情况下,随着提升物重的增大,有用功增大,则有用功在总功中所占的比值增大,机械效率提高,故B正确;
C、物体匀速上升的速度:v=[h/t]=[2m/10s]=0.2m/s,
拉力的功率:P=
W总
t=[900J/10s]=90W,故C不正确;
D、由F=[1/n](G+G)可得,动滑轮的重力:G=nF-G=3×150N-300N=150N,
匀速提升750N的重物时拉力的大小:F′=[1/n](G′+G)=[1/3]×(750N+150N)=300N,
绳端移动的速度:v=nv=3×0.2m/s=0.6m/s,
出此时其拉力功率:P′=F′v=300N×0.6m/s=180W,故D正确.
故选ABD.

点评:
本题考点: 滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

考点点评: 本题虽是选择题,实质小综合计算题,考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、滑轮组的机械效率以及动滑轮重的计算,要求学生熟练掌握和应用公式及其变形式.

1年前

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