17. 提升题 用图16所示的滑轮组将重90N的货物匀速提升1m,所用拉力F=50N,不计绳重及摩擦。求:
(1)上述过程中的有用功;
(2)上述过程中的总功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)货物上升的速度为1m/s的情况下拉力的功率大小。

(1)上述过程中的有用功;
(2)上述过程中的总功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)货物上升的速度为1m/s的情况下拉力的功率大小。
答案
(1)$90 \ \mathrm{J}$
(2)$100 \ \mathrm{J}$
(3)$90\%$
(4)$100 \ \mathrm{W}$
解析
(1)有用功:
$W_{\mathrm{有用}} = G · h = 90 \ \mathrm{N} × 1 \ \mathrm{m} = 90 \ \mathrm{J}$
(2)总功:
绳子的股数$n=2$,绳子自由端移动的距离:
$s = n · h = 2 × 1 \ \mathrm{m} = 2 \ \mathrm{m}$,
$W_{\mathrm{总}} = F · s = 50 \ \mathrm{N} × 2 \ \mathrm{m} = 100 \ \mathrm{J}$
(3)机械效率:
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{90 \ \mathrm{J}}{100 \ \mathrm{J}} × 100\% = 90\%$
(4)拉力的功率:
货物上升速度为$v_{\mathrm{货}} = 1 \ \mathrm{m/s}$,
拉力作用点的速度:
$v_{\mathrm{绳}} = n · v_{\mathrm{货}} = 2 × 1 \ \mathrm{m/s} = 2 \ \mathrm{m/s}$,
$P = F · v_{\mathrm{绳}} = 50 \ \mathrm{N} × 2 \ \mathrm{m/s} = 100 \ \mathrm{W}$
最终
$W_{\mathrm{有用}} = G · h = 90 \ \mathrm{N} × 1 \ \mathrm{m} = 90 \ \mathrm{J}$
(2)总功:
绳子的股数$n=2$,绳子自由端移动的距离:
$s = n · h = 2 × 1 \ \mathrm{m} = 2 \ \mathrm{m}$,
$W_{\mathrm{总}} = F · s = 50 \ \mathrm{N} × 2 \ \mathrm{m} = 100 \ \mathrm{J}$
(3)机械效率:
$\eta = \frac{W_{\mathrm{有用}}}{W_{\mathrm{总}}} × 100\% = \frac{90 \ \mathrm{J}}{100 \ \mathrm{J}} × 100\% = 90\%$
(4)拉力的功率:
货物上升速度为$v_{\mathrm{货}} = 1 \ \mathrm{m/s}$,
拉力作用点的速度:
$v_{\mathrm{绳}} = n · v_{\mathrm{货}} = 2 × 1 \ \mathrm{m/s} = 2 \ \mathrm{m/s}$,
$P = F · v_{\mathrm{绳}} = 50 \ \mathrm{N} × 2 \ \mathrm{m/s} = 100 \ \mathrm{W}$
最终
18. 某实验小组利用刻度均匀的匀质杠杆探究杠杆的平衡条件。
(1)挂钩码前,杠杆在如图17甲所示位置静止,此时杠杆(选填“处于”或“不处于”)平衡状态;接下来应将杠杆左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是。
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆的B点挂6个相同的钩码,如图17乙所示,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则应在A点挂个同样的钩码。
(3)改变杠杆左、右两边所挂钩码的个数及钩码与O点的距离,多次实验并将数据记录在下表中。

分析实验数据可得杠杆的平衡条件为。实验中进行多次实验的目的是(填字母)。
A. 取平均值以减小误差
B. 使实验结论具有普遍性
(4)用弹簧测力计代替钩码,保持杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计由竖直位置转到图17丙所示位置时,弹簧测力计的示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。

(1)挂钩码前,杠杆在如图17甲所示位置静止,此时杠杆(选填“处于”或“不处于”)平衡状态;接下来应将杠杆左端的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是。
(2)调节杠杆水平平衡后,在杠杆的B点挂6个相同的钩码,如图17乙所示,要使杠杆仍然在水平位置平衡,则应在A点挂个同样的钩码。
(3)改变杠杆左、右两边所挂钩码的个数及钩码与O点的距离,多次实验并将数据记录在下表中。
分析实验数据可得杠杆的平衡条件为。实验中进行多次实验的目的是(填字母)。
A. 取平均值以减小误差
B. 使实验结论具有普遍性
(4)用弹簧测力计代替钩码,保持杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计由竖直位置转到图17丙所示位置时,弹簧测力计的示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
(1)处于;右;便于测量力臂
(2)4
(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或$F_1l_1=F_2l_2$);B
(4)变大
(2)4
(3)动力×动力臂=阻力×阻力臂(或$F_1l_1=F_2l_2$);B
(4)变大
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