7.如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上。若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时

7.如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上。若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa;若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%.不计绳重和轮与轴的摩擦,g取10N/kg.则(  )
 
A.动滑轮重150 N
B.物块的质量为40 kg
C.若以0.2 m/s的速度匀速提升物块,滑轮组的机械效率大于80%
D.若以0.2 m/s的速度匀速提升物块,竖直向下的拉力大于F2
答案】B。
解析】AB、当用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压力:
F压=pS=6500Pa×0.2m×0.2m=260N,
力的作用是相互的,所以地面对物块的支持力F支=F压=260N,
把物块和动滑轮作为一个整体,受向下的总重力、向上的2段绳子的拉力和向上的支持力,
整体处于静止状态,由力的平衡条件可得:
G物+G动=2F1+F支=2×120N+260N=500N﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;
若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%,
不计绳重和轮与轴的摩擦,则滑轮组的机械效率η=
所以,物块的重:G物=η×(G物+G动)=80%×500N=400N,
物块的质量:m==40kg,故B正确;
根据①式可得,动滑轮的重:G动=500N﹣G物=500N﹣400N=100N,故A错误;
C、根据机械效率的计算公式可知,机械效率的大小与物体运动的速度无关;故C错误;
D、无论物体以0.1m/s的速度还是0.2m/s的速度匀速提升物体,物体都处于平衡状态,其它条件均不变,则竖直向下的拉力都为F2;故D错误。


8.用滑轮组竖直向上提升重物,不计绳重和摩檫,下列措施能提高滑轮组机械效率的是(  )
A.增大重物上升的速度 B.增大重物上升的高度
C.减小定滑轮的重力 D.减小动滑轮的重力
答案】D。
解析】用滑轮组竖直向上提升重物时,有用功:W有=G物h,
不计绳重和摩檫,额外功:W额=G动h,
总功:W总=W有+W额=G物h+G动h;
则滑轮组的机械效率:η=
由此可知,滑轮组机械效率的高低与重物上升的速度、重物上升的高度、定滑轮的重力无关,故ABC错误;
由上式可知,减小动滑轮的重力,可减小额外功,能提高滑轮组的机械效率,故D正确;
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