第3题图 第4题图
4.用四只完全相同的滑轮组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体匀速提升相同的高度.若用η甲、η乙表示甲、乙两滑轮组的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功(不计绳重与摩擦),则(A) A.η甲=η乙,W甲=W乙 B.η甲>η乙,W甲>W乙 C.η甲<η乙,W甲<W乙 D.η甲>η乙,W甲<W乙
5.(多选)在测“滑轮组机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A(如图甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码,当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图乙所示),则以下所求物理量正确的是(BCD) A.拉力所做的功W=2FH B.拉力所做的有用功W有用=GH C.该滑轮组的机械效率η<1 D.该滑轮组的机械效率η=
G 3F
第5题图 第6题图
6.如图,工人沿斜面把一箱货物(重为G)从斜面底端缓慢匀速地拉进车厢,拉力恒为F,斜面高为h,斜面倾角为θ,用此斜面拉升货物的机械效率为η,则下列选项正确的是(D) F
A.总功为W总=Gh B.η=
GGGsinθ
C.η= D.η=
FsinθF7.如图所示,搬运工人用滑轮将重为425 N的重物匀速提升4 m,所用拉力为250 N,时间为20 s.则此过程中有用功是1__700J,额外功是300J,拉力的功率是100W,滑轮的机械效率是85%.
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第7题图 第8题图
8.如图所示,用甲、乙两种装置将物体匀速提升相同高度,物体重均为10 N,滑轮重均为1 N,不计绳重,所用的拉力分别是F1和F2,机械效率分别是η1和η2,则F1>F2,η1>η2.(填“>”“<”或“=”) 9.如图所示,把重力为600 N的物体匀速推到斜面顶端,斜面长为3 m,高为0.9 m,实际推力为300 N,那么物体与斜面之间的摩擦力是120N,斜面的机械效率是60%.
10.在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小丽用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3次实验,实验数据记录如表:
实 验 次 数 1 2 3 钩码所 受的重 力G/N 2 4 6 提升高 度h/m 绳端移 拉力 F/N 离s/m 1.0 1.7 ① 0.15 0.15 0.15 动的距 机械效 率η 0.05 0.05 0.05 66.7% 78.4% ② (1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高. (2)表格中编号①处数据应为2.4,编号②处数据应为83.3%.
(3)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的重力有关.
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(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变(填“变大”“变小”或“不变”).
11.在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,实验数据如下表:
实 验 次 数 1 2 3 斜面 的倾 斜程度 物块重 力G/N 斜面高 度h/m 拉力 F/N 斜面长 度s/m 机械效 率η 较缓 较陡 最陡 5 5 5 0.2 0.5 0.7 2.4 3.2 4.3 1 1 1 41.7% 78.1% 81.4%
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越省力.
(2)接着进行第4次实验,在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5 m和1 m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5 N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%.
(3)在第4次实验的基础上,在原来的物块上放一个重5 N的砝码,这时的拉力变为9 N,经分析得出结论:斜面的机械效率与物重无关.
(4)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率只与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关.
12.在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置简化如图.为了尽快疏通道路,交警只用了30 s的时间,指挥拖车在水平路面上将质量是1.5 t的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是6 m/s,绳子自由端的拉力F是500 N,该装置的机械效率是80%.求:
(1)故障车在30 s内通过的路程; (2)拉力F在30 s内所做的功; (3)故障车在被拖离过程中受到的阻力.
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s
解:(1)由v=变形得故障车在30 s内通过的路程:s车=vt=6 m/s×30 s=180 m
t
(2)由图可知,n=3,绳子自由端移动的距离:s绳=3s车=3×180 m=540 m,拉力F在30 s内所做的功:W=Fs绳=500 N×540 m=2.7×105 J (3)由图知,n=3,水平滑轮组的机械效率: W有用fs车fη===
W总Fs绳3F
所以故障车在被拖离过程中受到的阻力: f=3Fη=3×500 N×80%=1 200 N
13.如图所示,张伟同学通过斜面用平行于斜面F=200 N的推力,将质量为30 kg的物体在5 s时间内匀速推到1 m高的平台上,斜面长s=2 m.(g取10 N/kg)则(B) A.推力的功率为40 W B.斜面的机械效率为75% C.推力做的总功300 J D.斜面对物体的摩擦力100 N
第13题图 第14题图
1
14.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OA=OC,B为OC的中点,在C点施力将挂在A点的重为180 N
4的物体匀速提升0.2 m,木棒的机械效率为90%,这里的木棒是一种简单机械,称为杠杆,提升该物体做的有用功是36J,木棒重为10N(不计摩擦).
15.如图所示的滑轮组(不计绳重及摩擦),工人师傅用40 N的拉力将质量为5 kg、底面积为1 600 cm2的空吊篮A匀速提升到二楼平台,此滑轮组的机械效率为62.5%;若静止在二楼平台的吊篮里装了1 020 N的砖块,绳子B和C能承受的最大拉力分别为1 000 N和600 N,当质量为50 kg的工人师傅拉绳子C时,吊篮对二楼平台的最小压强为625Pa.
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16.搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120 N的物体匀速提升3 m,所用的拉力为50 N,不计绳重及摩擦.求:
(1)滑轮组的机械效率; (2)动滑轮的重;
(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体,拉力为多大. 解:由图可知,n=3 (1)滑轮组的机械效率:
W有用GhG120 Nη=×100%=×100%=×100%=×100%=80%
Fs3F3×50 NW总1
(2)由F=(G+G动)可得,动滑轮的重:
nG动=3F-G=3×50 N-120 N=30 N
(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体,则拉力: 11
F′=(4G+G动)=(4×120 N+30 N)=170 N
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