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18. (6分)如图所示,重550 N的工人站在水平地面上用滑轮组提起重760 N的货物,货物匀速上升2 m,用的时间为10 s,提升过程中工人的拉力为400 N,提升过程中不计绳重和摩擦.求:
(1)在这次提升过程中,工人的拉力的功率.
(2)在这次提升过程中,滑轮组的机械效率.
(3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600 N,该工人用这个滑轮组能提升的最大物重.

(1)在这次提升过程中,工人的拉力的功率.
(2)在这次提升过程中,滑轮组的机械效率.
(3)若该滑轮组所用绳子能承担的最大拉力为600 N,该工人用这个滑轮组能提升的最大物重.
答案:
(1) 由图可知,承担物重的绳子股数$ n=2 $。
绳子自由端移动距离$ s=nh=2×2m=4m $,
拉力做的总功$ W_{总}=Fs=400N×4m=1600J $,
拉力的功率$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1600J}{10s}=160W $。
(2) 有用功$ W_{有}=Gh=760N×2m=1520J $,
机械效率$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1520J}{1600J}×100\%=95\% $。
(3) 不计绳重和摩擦,$ F=\frac{G+G_{动}}{n} $,
动滑轮重力$ G_{动}=nF-G=2×400N-760N=40N $。
工人能施加的最大拉力$ F_{最大}≤G_{人}=550N $(否则被拉起),
最大物重$ G_{最大}=nF_{最大}-G_{动}=2×550N-40N=1060N $。
(1) 160W
(2) 95%
(3) 1060N
(1) 由图可知,承担物重的绳子股数$ n=2 $。
绳子自由端移动距离$ s=nh=2×2m=4m $,
拉力做的总功$ W_{总}=Fs=400N×4m=1600J $,
拉力的功率$ P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1600J}{10s}=160W $。
(2) 有用功$ W_{有}=Gh=760N×2m=1520J $,
机械效率$ η=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{1520J}{1600J}×100\%=95\% $。
(3) 不计绳重和摩擦,$ F=\frac{G+G_{动}}{n} $,
动滑轮重力$ G_{动}=nF-G=2×400N-760N=40N $。
工人能施加的最大拉力$ F_{最大}≤G_{人}=550N $(否则被拉起),
最大物重$ G_{最大}=nF_{最大}-G_{动}=2×550N-40N=1060N $。
(1) 160W
(2) 95%
(3) 1060N
19. (6分)学完杠杆和功的知识后,小明想知道利用杠杆提升重物时能不能省功.他组装了如图甲所示的带均匀刻度线的杠杆进行实验.

(1)实验前,应将图甲杠杆左端的平衡螺母向
(2)如图乙所示,小明用弹簧测力计竖直向上将2 N的重物缓慢匀速提升15 cm至虚线位置,测出弹簧测力计拉力F和弹簧测力计提升的高度h.通过改变弹簧测力计拉在杠杆上的位置重复上述步骤,记录数据,作出F-h图线如图丙所示.分析图像可知:
① 当拉力F= 3.0 N时,实验中拉力F做功
② 图乙情景中所测数据对应于图丙中的
③ 若提升重物至虚线位置的过程中,弹簧测力计拉力方向始终与杠杆垂直,则弹簧测力计的示数会
(1)实验前,应将图甲杠杆左端的平衡螺母向
右
(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡.(2)如图乙所示,小明用弹簧测力计竖直向上将2 N的重物缓慢匀速提升15 cm至虚线位置,测出弹簧测力计拉力F和弹簧测力计提升的高度h.通过改变弹簧测力计拉在杠杆上的位置重复上述步骤,记录数据,作出F-h图线如图丙所示.分析图像可知:
① 当拉力F= 3.0 N时,实验中拉力F做功
0.3
J.进一步分析可得出结论:利用杠杆提升重物时,动力做功等于
(选填“大于”“小于”或“等于”)克服阻力做功.② 图乙情景中所测数据对应于图丙中的
B
(选填“A”“B”或“C”)点.③ 若提升重物至虚线位置的过程中,弹簧测力计拉力方向始终与杠杆垂直,则弹簧测力计的示数会
变小
(选填“变大”“变小”或“不变”),拉力做功为0.3
J.
答案:
(1)右
(2)①0.3;等于
②B
③变小;0.3
(1)右
(2)①0.3;等于
②B
③变小;0.3
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