如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如

题目

如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如图乙所示滑轮组起吊物料的.如果这个滑轮组把6×103N的重物在10s内匀速提升10m,绳索自由端的拉力F=2.1×103N,不计一切摩擦和绳重.求:
(1)拉力做的功
(2)拉力的功率
(3)该滑轮组的动滑轮重
(4)该滑轮组的机械效率.
题型:计算题难度:中档来源:江西省期末题

所属题型:计算题 试题难度系数:中档

答案

解:(1)拉力做功W=Fs=F×3h=2.1×103N×3×10m=6.3×104J
(2)拉力功率: P= =6300W
(3)∵不计一切摩擦和绳重
∴F= (G+G
即:2100N= (6000N+G
解得:G=300N
(4)W有用=Gh=6000N×10m=60000J
η= ×100%= ×100%≈95%

考点梳理

初中二年级物理试题“ 如图甲是建筑工地上的塔式起重机示意图,它是通过电动机带动如”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 功的计算 功率的计算 滑轮(组)中拉力的计算 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 滑轮(组)的机械效率
  • 功的计算
  • 功率的计算
  • 滑轮(组)中拉力的计算

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素:

1、被提物体的重量,G越大,机械效率越高。

2、滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:1、绕线方式,2、物体被提高的距离,3、提物体的速度。

考点名称:功的计算

功的定义:“功”一词最初是法国数学家贾斯帕-古斯塔夫·科里奥利创造的。物理学中,必须有作用在物体上的力,且物体在这个力的方向上通过一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做功,是指力对距离的累积。国际单位制单位为焦耳(J)。

以下三种情况下力对物体不做功:

(1)靠惯性运动的物体没有力对它做功。例如:某同学踢足球,球离开脚后飞出10m远,足球飞出10m 远的过程中,人做功为零。

(2)物体受到力的作用,但没有移动距离,也就不可能在力的方向上通过距离,力对物体不做功。如:一辆汽车停止在路边,一个人用很大的力却没有推动它。推力对汽车不做功。

(3)物体受到力的作用,同时也运动了一段距离,但两者相互垂直,即在力的方向上没有通过距离,这个力也没有对物体做功。如手提水桶在水平面上运动一段距离,水桶虽然受到手的提力作用,但是由于手提桶的力的方向始终竖直向上,跟水平地面垂直,所以在水平面上走得再远,手的提力对水桶也没有做功。

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