①比较1和2两次实验发现：在所有滑轮组一定时.提升的钩码________.机械效率越高。 ②比较3和4两次实验发现：滑轮组的机械效率还与________有关。 ③比较________两次实验发现：在所用滑轮组一定时.机械效率与提升钩码的高度无关。 ④第5次实验是利用了图________的装置完成的.判断依据是________。 ⑤利用图甲的装置.把重6N的物体用2.5N的拉力迅速拉起.滑轮组的机械效率为________。可见如果没有刻度尺.只有测力计.也可以测量出滑轮组的机械效率。 （2）小明利用图丙装置实验发现：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关.与物重无关。保持斜面倾斜程度不变.可以采用________的方法减小摩擦.从而提筒斜面的机械效率。 （3）实验表明：额外功越小.总功越接近有用功；进一步推理得出：假设没有额外功.总功等于有用功；可见使用任何机械都________。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是________。 A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律 【答案】 (1). 重力越大 (2). 动滑轮的重力 (3). 2和3 (4). 图乙 (5). 第5次实验中提升钩码的高度和绳端移动的距离相等 (6). 80% (7). 减小接触面的粗糙程度 (8). 不能省功 (9). B 四、计算题 1.（20xx德州.25）小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m.此过程中拉力F的功率为120W。 求： （2）提升装置所做的有用功； （2）拉力F做的功； （3）该滑轮组的机械效率。 解：（1）提升装置所做的有用功： 17 / 21 W有用＝Gh＝450 N×2 m＝900J； （2）根据P可得拉力F做的功： W总＝Pt＝120W×10s＝1200J； （3）滑轮组的机械效率： η100%＝75%。 答：（1）提升装置所做的有用功是900J； （2）拉力F做的功是1200J； （3）该滑轮组的机械效率是75%。 2.（20xx威海.28）如图所示.某考古队用滑轮组将重4.8×103N.体积为100dm3的文物打捞出水.定滑轮重100N．滑轮组上共有三根绳子a.b和c.其中a是悬挂定滑轮.b绕在定滑轮和动滑轮上.c悬挂文物.整个打捞过程始终缓慢匀速提升文物.文物完全浸没在水中时.滑轮组的机械效率为95%（ρ水＝1×103kg/m3.g＝10N/kg.绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计）。请解答下列问题： （1）文物浸没在水中时受到的浮力是多大？ （2）动滑轮的重力是多大？ （3）在整个打捞过程中.a、b、c三根绳中哪根绳承受的拉力最大？该绳至少要承受多大的拉力？ 解：（1）文物浸没在水中时排开水的体积： V排＝V＝100dm3＝0.1m3. 则文物受到的浮力： F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1×103N； （2）因绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计. 则文物完全浸没在水中时.滑轮组的机械效率： η＝即：＝＝＝95%. ＝95%. 解得动滑轮重力：G动＝200N； （3）由图知.n＝2.文物完全浸没在水中时.绳子自由端的拉力： F＝（G﹣F浮+G动）＝（4.8×103N﹣1×103N+200N）＝2×103N. 即b绳承受的拉力：Fb＝F＝2×103N； 18 / 21 a绳承受的拉力：Fa＝2F+G定＝2×2×103N+100N＝4.1×103N； c绳承受的拉力：Fc＝G﹣F浮＝4.8×103N﹣1×103N＝3.8×103N； 可见.a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大.该绳至少要承受4.1×103N的拉力。 答：（1）文物浸没在水中时受到的浮力是1×103N； （2）动滑轮的重力是200N； （3）在整个打捞过程中.a、b、c三根绳中a绳承受的拉力最大.该绳至少要承受4.1×103N的拉力。 3.（20xx潍坊.25）一辆质量为1.5×103kg的汽车陷入一泥泞路段.司机师傅利用滑轮组和周围条件.组装成了如图所示的拖车装置。已知汽车通过泥泞路段需移动8m距离.汽车在泥泞路段受到的阻力为车重的0.1倍.滑轮组的机械效率为80%.g取10N/kg。 在将车匀速拖离泥泞路段过程中.求： （1）做的有用功； （2）作用在绳子自由端的拉力。 解：（1）汽车在泥泞路段受到的阻力：f=0.1mg=0.1×1.5×103kg×10N/kg=1.5×103N； 将车匀速拖离.由二力平衡条件可得.滑轮组对车的拉力：F拉=f=1.5×103N； 34所做有用功：W有=F拉s车=1.5×10N×8m=1.2×10J. （2）由图可知n=3.则绳子移动的距离：s绳=3s车=3×8m=24m. 由； 由W总=Fs绳可得.作用在绳子自由端的拉力：。 4答：（1）做的有用功为1.2×10J； （2）作用在绳子自由端的拉力为625N。 4.（20xx东营.24）3月12日.我国自主研发建造的“天鲲号”绞吸挖泥船正式投产首航.其智能化水平以及挖掘系统、输送系统的高功率配置均为世界之最。（g取10N/kg.ρ水取1.0×103kg/m3）主要参数如下表。 19 / 21 （1）满载时.求“天鲲号”受到水的浮力是多少？ （2）满载时.求“天鲲号”底部受到水的压强是多少？若船底需要安装探测仪器.其面积为40cm2.求探测仪器受到水的压力是多少？ （3）“天鲲号”去某水域执行任务.其工作量相当于将1.36×104t的淤泥输送至15m高的台田上。假设“天鲲号”绞吸挖泥船泥泵的机械效率为30%.求完成此任务需要的时间是多少？ 解：（1）“天鲲号”受到的浮力为： F浮＝G排＝m排g＝1.7×104×103kg×10N/kg＝1.7×108N； （2）“天鲲号”底部受到水的压强为： p＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×10N/kg×6.5m＝6.5×104Pa. 由p＝得.探测仪器受到水的压力为： F＝pS＝6.5×104Pa×40×10﹣4m2＝260N； （3）淤泥的质量为：m＝1.36×104t＝1.36×104×103kg＝1.36×107kg. 淤泥所受的重力为：G＝mg＝1.36×107kg×10N/kg＝1.36×108N. “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的有用功为： W有用＝Gh＝1.36×108N×15m＝2.04×109J. “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵做的总功为： W＝＝＝6.8×109J. “天鲲号”绞吸挖泥船泥泵需用时间为： t＝＝＝400s； 答：（1）“天鲲号”受到水的浮力是1.7×108N； （2）“天鲲号”底部受到水的压强是6.5×104Pa.面积为40cm2探测仪器受到水的压力是260N； （3）完成此任务需要的时间是400s。 5.（20xx兰州.33）如图所示.动滑轮重4N.所吊重物B重20N.物体A重240N.此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降。不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦。求： （1）水平面对物体A的摩擦力是多大? 20 / 21
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