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简单机械滑轮练习题及解析

《简单机械滑轮练习题》

1. 如图所示,当水平拉力F=50N时,恰好可以使物体A沿水平地面向右做匀速直线运动。已知物体重为200N,所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s时间内,物体水平移动了0.6m,不计绳和滑轮的自重,则在此过程中()

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A. 拉力F做功为30J B. 物体重力做功为120J

C. 拉力F做功的功率为12W D. 该装置的机械效率约为

答案:C

解析:由于物体水平移动,物体在重力的方向上竖直向下没有移动距离,所以重力不做功,即重力做功为0J,故B错误;由图可知,该滑轮为动滑轮,绳子的有效股数n=2,

则绳端移动的距离:s绳=ns物=2*0.6m=1.2m,

拉力F做的功:W总=FS绳=50N*1.2m=60J,故A错误;

拉力F做功的功率:P=W/t=60J/5s=12W,故C正确;

2.某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物,所用的拉力F为300N,绳子自由端被拉下2m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:

(1)拉力F所做的功;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)滑轮组中动滑轮的重

(4)如果用此滑轮组匀速提升800N的重物,拉力应为多大?

简单机械
答案解析:(1)拉力做的功为W总=FS=300N×2m=600J;

(2)滑轮组的机械效率为

η=W有用/W总=G/nF=500N/2*300N≈83%;

(3)动滑轮的重力为G0=Fn﹣G=300N×2﹣500N=100N

(4)当提起800N的重物时,所用拉力为F2=1/2×(800N+100N)=450N

3.关于简单机械下列说法中正确的是(  )

A.定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向

B.使用滑轮组不仅省力而且省功

C.做功越多的机械,其机械效率就越高

D.功率越大的机械,做功就越快

解析:定滑轮可改变用力的方向,不能改变力的大小,而滑轮组能改变用力的方向,也能改变力的大小,但不能省功,故A、B选项说法错误;

机械效率是有用功与总功的比值,只说有用功,无法说明机械效率的大小,故C说法错误;

功率是表示做功快慢的物理量,故D说法正确.

答案:故选D.

4.测定滑轮组的机械效率.选用的滑轮每个重0.6N,每个钩码重2N,弹簧测力计的最大量程为2.5N.现挂3个钩码:

(1)要完成此实验最少需 ______个定滑轮,______个动滑轮.

(2)画出实验装置图.

(3)绳子自由端的拉力至少为 ______N.

(4)在实验中 ______拉动绳子时,弹簧测力计示数为2.5N,钩码升高10cm,则有用功为 ______J,总功为 ______J,机械效率为 ______.

(5)在实验中若被提升的物体重力一定,则适当 ______(填“增加”或“减小”)动滑轮个数,就越省力.滑轮组的机械效率就越 ______.

解析:(1)3个钩码的重力=2N×3=6N,6N÷2.5N=2.4,故要用三根绳子承担物重,当三根绳子承担物重时,至少要用1个定滑轮和1个动滑轮;

(2)如图:

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(3)物体和动滑轮的总重力G=6N+0.6N=6.6N,

绳子自由端的拉力F=6.6N÷3=2.2N.

(4)有用功W有=Gh=6N×0.1m=0.6J,

总功W=Fs=2.5N×3×0.1m=0.75J.

机械效率η=W有/W×100%=0.6J/0.75J×100%=80%.

(5)动滑轮的个数越多,承担物重的绳子就越多,也就越省力,但承担的动滑轮的重力也就越多,额外功就大,故机械效率就越低.

答案:(1)1;1;(3)2.2;(4)匀速;0.6;0.75;80%;(5)增加;低.

5.如图所示,滑轮组的机械效率为80%,物体做匀速直线运动.如果物重G2=32N,则物重G1=______.

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解析:设G2升高的高度为h,则G1下降的高度为2h,则由机械效率公式可得:

η=G2h/2G1h×100%代入数据得:

80%=32N×h/2×G1×h× 100%

解得:G1=20N

答案:20N.

6.在汽车提起矿井中矿石的过程中,若汽车以6m/s的速度做匀速直线运动,则矿石被提升的速度是______.

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解析:从图可知,该滑轮组有一个动滑轮和一个定滑轮,并且有两段绳子吊着物体,所以S=2h,v1=2v2,则矿石被提升的速度为汽车的速度二分之一,即v2=1/2v1=1/2×6m/s=3m/s.

答案:3m/s.

7.如图所示,物体M在拉力F作用下做匀速直线运动,物体M与地面间的摩擦力为24N,则F=______N(不计绳重、滑轮与绳间的摩擦).若拉力F增加8N,则物体M与地面间的摩擦力______(填“变大”、“不变”或“变小”).

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解析:物体进行匀速直线运动,物体水平方向上受到拉力和摩擦力,这两个力是平衡力,所以F拉=f=24N.

对物体M的拉力有两段绳子承担,所以F=1/2F拉=1/2×24N=12N.

压力不变,接触面粗糙程度不变,摩擦力不变.

增加的拉力改变了物体的运动状态,但是摩擦力不变.

答案:12;不变.

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