20.鄭小楚同學(xué)用如圖甲和圖乙所示的裝置來提升物體.已知兩個(gè)物體所受的重力均為G,單個(gè)滑輪的所受的重力均為G1,且鄭小楚用甲、乙兩裝置都將物體在相同的時(shí)間內(nèi)勻速提升了相同的高度.忽略空氣阻力及摩擦,則在鄭小楚提升物體的過程中,下列說法正確的是( 。
A.甲裝置的機(jī)械效率大于乙裝置的機(jī)械效率
B.圖甲中繩端移動(dòng)的距離大于圖乙中繩端移動(dòng)的距離
C.力F做功的功率大于力F做功的功率
D.鄭小楚用甲、乙兩裝置提升物體時(shí),做的有用功相同

分析 圖甲兩個(gè)滑輪都是定滑輪,因此s=h,F(xiàn)=G;圖乙中,一個(gè)是動(dòng)滑輪,另一個(gè)是定滑輪,因此,s=2h,F(xiàn)=$\frac{1}{2}$G;求出拉力端移動(dòng)的速度和物體速度的關(guān)系(拉繩子的速度)、拉力的功率,以及考慮滑輪質(zhì)量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率,通過比較進(jìn)行判斷.

解答 解:
ABC、圖甲中,兩個(gè)都是定滑輪,因空氣阻力、摩擦不計(jì),
所以F1=G,s=h,
繩子的速度v1=v,
甲拉力做功的功率:P1=F1v1=Gv,
甲的機(jī)械效率:η=$\frac{Gh}{{F}_{1}s}$=1;
圖乙中,一個(gè)定滑輪、一個(gè)動(dòng)滑輪,則n=2,s=2h,
空氣阻力、摩擦不計(jì),
所以F2=$\frac{1}{2}$(G+G動(dòng)),繩子的速度v2=2v;
乙拉力做功的功率:P2=F2v2=$\frac{1}{2}$(G+G動(dòng))×2v=(G+G動(dòng))v
乙的機(jī)械效率:η=$\frac{Gh}{{F}_{2}s}$=$\frac{Gh}{\frac{1}{2}(G+{G}_{動(dòng)})×2h}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$<1,
比較可知,甲裝置的機(jī)械效率大于乙裝置的機(jī)械效率,甲中繩移動(dòng)的距離小于乙中繩端移動(dòng)的距離,力F做功的功率小于力F做功的功率,故A正確,BC錯(cuò)誤;
D、由題知,重物重力相同,物體升高的高度相同,根據(jù)W=Gh知做的有用功相同,故D正確.
故選AD.

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合計(jì)算題,考查了兩種滑輪組拉力、拉力功率、機(jī)械效率、拉力移動(dòng)距離和速度的計(jì)算,要求靈活運(yùn)用滑輪組的特點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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10.“粘”字常用來表述一些物理現(xiàn)象.例如:表面平滑的兩鉛塊緊壓后會(huì)“粘”在一起,這是因?yàn)榉肿娱g有引力;吸盤式掛衣鉤能夠“粘”在墻上是由于吸盤受到大氣壓的作用.

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8.如圖是一種醫(yī)學(xué)上可代替心臟的“人工心臟泵”.線圈AB固定在用軟鐵制成的活塞柄上(相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵).通電時(shí)線圈與活塞柄組成的系統(tǒng)與固定在左側(cè)的磁體相互作用,從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng).活塞筒通過閥門與血管相通,閥門S1只能向外開、S2只能向里開.當(dāng)線圈中的電流從B流向A時(shí),線圈左端是電磁鐵的N(填“N”或“S”)極,活塞處于送血狀態(tài)(填“抽血”或“送血”),當(dāng)改變電流方向時(shí)活塞也會(huì)相應(yīng)的改變工作狀態(tài).

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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

15.小坤家新買的房子在12m高的樓上,小坤設(shè)計(jì)了如圖所示的滑輪組來幫工人提升裝修材料.工人站在地面上用60s時(shí)間勻速把100kg的水泥吊到了樓上,所用的拉力是625N.求此過程中:(g取10N/kg)
(1)工人提升水泥的功率;
(2)滑輪組的機(jī)機(jī)效率;
(3)動(dòng)滑輪重.(不計(jì)摩擦及繩重以及裝置的重)

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

5.某實(shí)驗(yàn)小組用四個(gè)所受重力相同的滑輪組成了如圖甲、乙所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該小組用甲、乙兩個(gè)滑輪組分別將重物勻速提升相同的高度.不計(jì)繩重及摩擦,下列說法不正確的是( 。
A.若G1=G2,則拉力F1和F2做的功一定相等
B.若G1=G2,則兩裝置的機(jī)械效率相同,且F1>F2
C.當(dāng)提升的重物所受的重力逐漸增大時(shí),兩裝置的機(jī)械效率將隨著提高
D.用相同速度拉動(dòng)兩裝置繩子自由端時(shí),提升重物的速度一定相等

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.下列四幅圖中電源電壓相同且保持不變,R1>R2.閉合開關(guān)S前后,電壓表的示數(shù)變化值相同的是( 。
A.甲和乙B.丙和丁C.甲和丙D.乙和丙

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

9.圖所示的裝置中,每個(gè)滑輪重均為50N,裝貨托板重20N,貨物A重100N.體重為800N的工人利用裝置拉著貨物A以0.2m/s的速度勻速上升,不計(jì)繩重和軸摩擦,以下計(jì)算結(jié)果正確的是( 。
A.工人對(duì)地面的壓力為510N
B.滑輪組的機(jī)械效率約為83%
C.滑輪組提升貨物A的機(jī)械效率約為69%
D.機(jī)械對(duì)物體A做功的功率為24W

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科目:初中物理 來源: 題型:計(jì)算題

10.圖1是一艘完全依靠太陽能驅(qū)動(dòng)的船,該船長(zhǎng)30米,寬15米,排水量60噸,船的表面安裝有太陽能電池板,接收太陽能的功率為1.6×105W,若接收的太陽能只用來驅(qū)動(dòng)船前進(jìn).在一次航行中,從某一時(shí)刻開始,太陽能船收到水平方向的牽引力F隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2甲所示,船的運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖2乙所示.(g取10N/kg)

求:
(1)滿載時(shí)太陽能船受到的浮力;
(2)第50s到第100s內(nèi)牽引力做的功;
(3)第50s到第100s的運(yùn)動(dòng)過程中,太陽能船的效率.

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