如图所示是用滑轮组来提升矿石的装置示意图,矿石重G为5×104N,滑轮组机械效率η为80%,拉力F的功率为2kW,要把矿

4个回答

  • 解题思路:(1)在已知物重和提升高度的情况下,利用公式W=Gh可直接计算有用功的大小;

    (2)根据有用功与机械效率可得出总功的大小,

    (3)有用功占80%,则额功外占20%,可求出额外功;

    (4)求出总功的大小,再根据拉力移动的距离,可利用公式W=Fs的变形,求出拉力F的大小;

    (5)知道功率,根据公式P=Fv的变形,可求出绳子自由端移动的速度,进而求矿石上升的速度.

    (6)利用速度公式求提升1m所用时间

    (1)有用功:W=Gh=5×104N×1m=5×104J;

    (2)∵η=

    W有

    W总,

    ∴总功:W=

    W有

    η=

    5×104J

    80%=6.25×104J

    (3)额外功:W=W-W=6.25×104J-5×104J=1.25×104J.

    使用滑轮组时,额外功包括克服摩擦、提升动滑轮、提升绳子做的功,只知道额外功的总和,不能单独求出克服摩擦、提升动滑轮做的功;

    (4)读图可知,s=3h=3×1m=3m,

    ∵W=Fs,

    ∴拉力F=

    W总

    s=[6.25×104J/3m]≈2.1×104N.

    (5)∵P=Fv,

    ∴绳端移动的速度:

    v=[P/F]=[2000W

    2.1×104N≈0.1m/s,

    矿石上升的速度:

    v′=

    1/3]v=[1/3]×0.1m/s≈0.03m/s,

    (6)∵v=[s/t],

    ∴提升1m所用时间t=[h/v′]=[1m

    1/3×0.1m/s]=30s.

    综合上述分析,可知ABC错、D正确.

    故选D.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率.

    考点点评: 本题主要考查了有用功、总功、额外功的求法,机械效率、功率、速度的计算等,虽然也用到的都是基本的常见公式,但考查的角度较为特殊,尤其额外功包括克服摩擦、提升动滑轮、提升绳子做的功,只知道额外功的总和,不能单独求出克服摩擦、提升动滑轮做的功,值得我们关注.