问题 问答题

甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼

(1)甲用图1所示的方法,直接用绳把物体提到三楼,判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若分析正确,在表中同一行的空格画“√”

分析一

物体在力F的方向上移动了距离,所以拉力F对物体做了功
分析二物体匀速上升,其动能不变,重力势能增加能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F对物体做了功
(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大?

(3)乙用图2所示的方法,通过滑轮把物体提到二楼,滑轮重10N,

有人计算乙做的总功过程如下:

W=FS …①

F=

G
2
=
100N
2
=50N …②

S=6m …③

联立①②③求出W,请指出以上计算过程中的错误之处.

(4)图2中,若要将150N的物体从地面匀速提到三楼,求此时的机械效率(不计绳重及摩擦).

(5)你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种.______.

答案

(1)物体在力的方向上发生了距离,符合做功的条件,故分析一  (√);

物体的动能不变,而机械能增加,是因拉力做功来实现的,即拉力做功的过程为转化为重力势能的过程,故分析二  (√);

(2)对物体所做的功为:

W=Gh=100N×6m=600 J;

功率为  P=

W
t
=
600J
20s
=30W;

(3)因拉力拉起的是滑轮及重物,故F=

G+G
2
=55N;

 S=nh=2×6m=12m;

(4)有用功W=Gh=150N×6m=900J;

总功W=FS=

G′ +G
2
S=80N×12m=960J;

则机械效率η=

W
W
×100%=
900J
960J
×100%=93.75%;

(5)要想增大效率,则减小额外功,故可以增加物重,减小动滑轮自重(或减小轮轴间摩擦);

答:(1)两分析均正确;(2)功率为30W;

(3)绳子的拉力错,应为55N;F的距离错,应为12m;

(4)机械效率为93.75%;

(5)增加物重,减小动滑轮自重(或减小轮轴间摩擦).

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