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解题方法
1 . 小潜在探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关时,小潜提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关
为了解决以上问题,小潜与几位同学一起用如图所示的装置
进行了多次实验探究,记录部分实验数据如表:
(1)在实验操作过程中,应平行于斜面向上 ___________ 拉动物块;实验时要使木板的倾角变大,应该把木板下面的木块A向 ___________ (选填“左”或“右”)移动。
(2)根据表格数据,第1次实验中①、②数据分别为___________ 、___________ 。
(3)分析实验1、2的数据,可以得出的结论,对于同一斜面___________ (选填“无关”或“有关”)。分析实验2、3的数据,可验证小潜的猜想 ___________ (填写字母)是 ___________ (选填“正确”或“错误”)的。
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜角有关
为了解决以上问题,小潜与几位同学一起用如图所示的装置
进行了多次实验探究,记录部分实验数据如表:
实验 次数 | 斜面倾角θ | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 斜面的机械效率η |
1 | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | ① | 5.0 | ② |
2 | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 3.0 | 60% |
3 | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
(2)根据表格数据,第1次实验中①、②数据分别为
(3)分析实验1、2的数据,可以得出的结论,对于同一斜面
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2 . 搬运工人用如图所示的滑轮组匀速提升重为540N的物体,在20s内将绳子自由端移动了9m,所用拉力为200N,不计摩擦及绳重,求:
(1)拉力做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若提升240N的重物,求此时的拉力大小。
(1)拉力做的有用功;
(2)拉力做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)若提升240N的重物,求此时的拉力大小。
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3 . 小明和同学们一起探究“滑轮组的机械效率”,测得的数据如下表:
(1)请根据有关数据,通过计算说明小明选择的是哪一个滑轮组?并在所选滑轮组上画出绳的绕法;
(2)计算第三次实验的额外功,并说明额外功产生的原因。
实验次数 | 物重 | 绳子自由端拉力 | 重物上升高度 | 绳子自由端移动距离 |
1 | 3 | 1.2 | 4 | 16 |
2 | 6 | 2 | 5 | 20 |
3 | 9 | 2.8 | 10 | 40 |
(2)计算第三次实验的额外功,并说明额外功产生的原因。
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4 . 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,应竖直向上___________ 拉动弹簧测力计。将杠杆拉至图中虚线位置时,测力计的示数如图所示,若钩码总重为1.0N,钩码上升高度为0.1m,测力计移动距离为0.3m。则测力计对杠杆做功为___________ J,杠杆的机械效率为___________ 。
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5 . 某建筑工地用如图所示的简易滑轮组将重5000N的砖块运到离地3m高的砌墙处,已知每个滑轮重100N,滑轮摩擦和绳重以及动滑轮下的挂网重忽略不计。若提升砖块的工人作用于绳的拉力最大为450N,求:
(1)一次可提升的砖的最大重力以及此时的机械效率;
(2)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组共需做多少额外功。
(1)一次可提升的砖的最大重力以及此时的机械效率;
(2)若全部完成提砖任务,工人利用此滑轮组共需做多少额外功。
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6 . 汽车通过如图所示装置将物体从10m深的井底匀速拉至井口用了40s。已知物重为2.8×103N,汽车重2×104N,若绳重以及绳和滑轮间的摩擦不计,汽车与地面间的阻力为车重的0.05倍且不变,匀速提升物体时,汽车对绳子的拉力是1.6×103N。求:提升物体过程中滑轮组的机械效率是___________ ,动滑轮的重力___________ N,提升物体过程中汽车的牵引力___________ N。
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7 . 如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为285N的水泥桶,动滑轮重为15N,不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。工人在将水泥桶匀速上拉的过程中,水泥桶上升的高度h随时间t变化的关系如图所示。由此可知( )
A.水泥桶匀速上升的速度为3m/s |
B.0~10s内建筑工人对绳的拉力做的功为300J |
C.0~8s内建筑工人对水泥桶做的功为228J |
D.建筑工人对绳的拉力的功率为90W |
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8 . 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动的距离为0.3m,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,则下列说法正确的是( )
A.拉力对杠杆做的额外功为0.1J |
B.匀速竖直拉动过程中弹簧测力计示数先变小后变大 |
C.若将钩码从A点移到B点,用同样的方式将钩码提升0.1m,则机械效率降低 |
D.若将弹簧测力计的悬挂点从初始位置移到B点,重物还是上升0.1m,则机械效率不变 |
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解题方法
9 . 建筑工地上,工人用滑轮组吊起一质量为60kg的物体,如图所示,此时滑轮组的机械效率为80%,不计绳重和摩擦
(1)对物体做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若利用此滑轮组吊起质量为30kg的物体,机械效率多大。
(1)对物体做的有用功;
(2)拉力F的功率;
(3)动滑轮的重力;
(4)若利用此滑轮组吊起质量为30kg的物体,机械效率多大。
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10 . 如图所示,斜面高为2m,用沿斜面向上大小为250N的拉力F,将重为600N的木箱由斜面底端以0.6m/s的速度匀速拉动,经过10s到达顶端,则拉力的功率是___________ W,该斜面的机械效率为___________ ,物体与斜面间的摩擦力是___________ N。
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