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某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,如图6所示.已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率保持400W不变.第一次提升质量为320kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为25:23,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则( )

A.动滑轮的重为600N
B.卷扬机对绳子的拉力F1:F2=3:2
C.前后两次提升货物过程中滑轮组的机械效率之比为16:15
D.前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比为5:6
【答案】分析:要求得绳子的拉力,需对卷扬机进行受力分析,由对工作台的压力的比值关系求动滑轮重,由滑轮组的结构可以看出承担物重的绳子股数n=5,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,利用F=(mg+G动)求两种情况下的拉力,得出拉力之比;
由η==求出两种情况下的机械效率,可求机械功率之比;
由卷扬机的功率P===Fv,求出了拉力之比,功率恒定,利用P=Fv可求得速度之比.
解答:解:A、
由题意可知,卷杨机重为m机g,被提升货物重为mg.设动滑轮重为G动,
对卷扬机进行受力分析可知:F支=m机g+F拉,压力N=F支.
对滑轮组进行受力分析,因绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,
F拉=(mg+G动)
由题意可得:==,
即:=
解得动滑轮重G动=800N,故A错;
B、∵绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计
∴F1=(m1g+G动)=(320kg×10N/kg+800N)=800N,
F2=(m2g+G动)=(240kg×10N/kg+800N)=640N,
∴F1:F2=800N:640N=5:4,故B错;
C、
第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率:
η1====80%,
第二次提升货物过程中滑轮组的机械效率:
η2====75%,
η1:η2=80%:75%=16:15,故C正确;
D、
∵P===Fv,且卷扬机拉动绳子的功率恒为400W,
∴前后两次提升货物过程中,货物竖直向上运动的速度之比:===,故D错.
故选C.
点评:本题关键:一是正确分析出卷扬机受力,二是利用好绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计时,F=(mg+G动),三是利用好推导公式P===Fv.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?怀柔区一模)如图甲所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物.为监测卷扬机的工作情况,将固定卷扬机的工作台置于水平杠杆的A端,杠杆的B端连接有配重C,其下方与压力传感器相接触,杠杆AB可绕转轴O在竖直平面内自由转动.当卷扬机提升G1=1450N的重物以速度v1匀速上升时,卷扬机的拉力为F1,滑轮组的机械效率为η1,压力传感器显示其对配重C的支持力为N1;当卷扬机提升重为G2的重物以速度v2匀速上升时,卷扬机的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η2,压力传感器显示其对配重C的支持力为N2.拉力F1、F2做功随时间变化的图象分别如图乙中①、②所示.已知卷扬机及其工作台的总重为500N,配重C所受的重力为200N,4υ1=3υ2,88η1=87η2,5AO=2OB.杠杆AB所受的重力、绳的质量和滑轮与轴的摩擦均可忽略不计.求:

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(2009?东城区二模)某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,如图6所示.已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率保持400W不变.第一次提升质量为320kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N1与N2之比为25:23,g取10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.则(  )

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2009?怀柔区一模)如图所示,某工地用固定在水平工作台上的卷扬机(其内部有电动机提供动力)通过滑轮组匀速提升货物,已知卷扬机的总质量为120kg,工作时拉动绳子的功率恒为400W.第一次提升质量为320kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F1,对工作台的压力为N1;第二次提升质量为240kg的货物时,卷扬机对绳子的拉力为F2,对工作台的压力为N2.已知N2与N1之比为25﹕23,取g=10N/kg,绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计.求:
(1)卷扬机对绳子的拉力F1的大小;
(2)第一次提升货物过程中滑轮组的机械效率;
(3)前后两次提升货物过程中货物竖直向上运动的速度之比.

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科目:初中物理 来源:2012年北京市怀柔区中考一模物理试卷(带解析) 题型:计算题

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(1)卷扬机提升重物G2时的功率;
(2)动滑轮所受的重力;
(3)N1与N2的比值。

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