5919酒水直供:物理问题

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/27 23:10:46
工人用一个动滑轮,将质量为20kg的货物竖直提高了2m。已知该动滑轮的机械效率为80%,求工人的拉力。小明解此题的思路是:因为使用动滑轮省一半的力,所以F=1/2G=1/2mg;又因为此动滑轮的机械效率η=F/F’,故所求拉力F’=F/η,即得。请判断小明的思路是否正确?若正确请按其思路代入数据若不正确,请指出错在哪里?然后写出你认为正确的解题过程,并求拉力。(取g=10N/kg)

错,计算拉力过程中没有把动滑轮的重力算进去,机械效率是有用功与总功的比.
W有=Gh=20Kg*10N/Kg*2m=400J
W总=W有/η=400J/80%=500J
F=W总/s=500J/4m=125N

正确:在理想状态时(即η视为1时)FS=Gh,而实际情况是η=Gh/F'S=FS/F'S=F/F',故F'=F/η。带入数据可得F’=125N

错误!此题中要考虑动滑轮的重力及摩擦,而动滑轮的重力和摩擦是相对不变的,若此题中增加物体的重力,其机械效率会发生改变,再用效率为80%这个数据进行计算,其结论显然不正确。正确的算法是:
W有=Gh=20Kg×10N/Kg×2m=400J
W总=W有÷η=400J80%=500J
F=W总÷s=500J÷4m=125N

正确,由于已知该动滑轮的机械效率为80%,说明该题的情况已经是非理想状态下,也就是说,摩擦力、滑轮重力等做的功已间接包含在了那部分无用功里。单就做题而言,小明的思路是正确的。也可以如zhmn1008那样做,他的方法是正确的,小明的思路也是正确的。

不正确,实际中要算动滑轮的重力还有摩差力,小明那样做是理想化模式