(2010?通州區(qū)模擬)張明同學用如圖所示的滑輪組做“測滑輪組的機械效率”的實驗時,拉線的繞法如圖所示.每個鉤碼重均為0.5N,將鉤碼5s內(nèi)勻速向上提升20cm,彈簧測力計的示數(shù)為1N,問:
(1)鉤碼勻速向上過程中機械能怎樣變化?
(2)在實驗過程中,拉力做功的功率是多少?
(3)滑輪組的機械效率是多少?
分析:(1)機械能是動能與勢能的總和,依次分析其變化,便可確定機械能的情況;
(2)求出拉力做的功,再利用功率的公式計算即可;
(3)再求出有用功,即可代入機械效率的公式進行計算.
解答:解:(1)鉤碼勻速上升過程中,動能不變,重力勢能增加,所以機械能增大;
(2)拉力所做的總功:W=Fs=1N×0.6m=0.6J,
拉力的功率:P=
W
t
=
0.6J
5s
=0.12W;
(3)有用功:W=Gh=2N×0.2m=0.4J,
η=
W
W
×100%=
0.4J
0.6J
×100%=66.7%.
答:(1)鉤碼勻速向上過程中機械能增大;
(2)拉力做功的功率是0.12W;
(3)滑輪組的機械效率是66.7%.
點評:此類題中先要讀圖明確滑輪組的省力情況,再根據(jù)力與距離的對應關(guān)系分別按要求計算有用功、總功、機械效率、功率等量,這是解題的一般思路.
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