29.如图所示,滑轮组工作时摩擦不计。
(1)当被提升的物重为90N时,绳端施加40N的拉力可以使物体匀速上升,求滑轮组的机械效率η1;
(2)当被提升的物重为120N时,绳端需施加多大的力可使物体匀速上升?这时滑轮组的机械效率η2何值?
评卷人 得分 五、综合题
30.2010年5月18日国际博物馆日,广东南澳海域的“南澳I号”水下考古发掘现场,成为了本处度由国家文物局主办的“文化遗产博览月”开幕地点,如图为打捞沉船里一货箱的模拟图片,问:
(1)用声呐探测到沉船的回声时间是0.04s,沉船在水下的深度为多少? (声音在海水中的传播速度1450m/s)
(2)海水对沉船的压强为多少?(不计沉船的高,海水的密度约为)
(3)己知动滑轮及附属部件的总重为3000N,将一重为4000N的货箱匀速打捞水面时,每根钢绳的拉力F为多大?
(4)若每只货箱重力相同且不可分割,钢绳的最大拉力为5000N,则在货箱离开水面被匀速拉起的过程中,该滑轮组的机械效率最大可达多少?(不计摩擦和钢绳重)
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评卷人 得分 一、选择题
1.D 2.A 3.B 4.D 5.B 6.C 7.D 评卷人 得分 二、填空题
8.450 75 9.420、 70%
10.2.4;80%;85.7%(或86%)
11.0.12W 83.3% 12.1.8×104 1.8×104 30% 减小 13.89 14.动 定 15.25062.580% 评卷人 得分 三、实验探究
16.(1)重物 刻度尺 (2)s h G 总功 有用功 机械效率 (3)略 17.(1)0.1 0.12 83%
(2)粗糙程度和物重一定时,斜面的坡度越大机械效率越高。 (3)保持匀速拉动木 18.(1) 2 J ; 4 J ; 50% ;
(2)相同的斜面越陡,机械效率越高; 相同的斜面越缓,越省力;斜面是一个省力机械.
19.不好意识没有答案 20.(1)88.9%
(2)被提升的物体重量;被提升的物体越重,它的机械效率越大
21.(1)匀速向上 (2)绳自由端提升的高度错误,应为O.5m (3)80% (4)变 22.(1)1; 1.35; 74% (2)否
(3)正确的。理由要点:有用功一定,减小摩擦力就减少额外功,即减少了总功,提高了机械效率
23. (1)0.06 (2)有用功大于总功;弹簧测力计读数错误(3)83.3 评卷人 得分 四、论述计算题
24.83.3% 货物的重 动滑轮的重 轮与轴、轮与绳的摩 25.(1)W有 =G·h=2N×0.08m=0.16J (2) s=3×0.08m=0.24m W总=Fs=0.8N×0.24m=0.192J (3)η=W有/W总=0.16J/0.192J=83.3﹪ 26.若斜面是光滑的,则拉力F=Gh/L;
若斜面不光滑,则根据实际拉力和斜面长度求出总功 W总=F实L
由物重和斜面高求出有用功 W有用=Gh 则斜面机械效率
当斜面光滑时,F拉=Gh/L=700N*2m/10m=140N 当斜面不光滑时,W总=F实L=400N*10m=4000J W有用=Gh=700N*2m=1400J =1400J/4000J=35%
27.(1)由题意可知:有用功w有=500N×2m=1000J 总功w总=Fs=125N×10m=1250J 故斜面的机械效率为η=w有/w总=80% (2〕斜面长一些省力
28.(1)重物对地面的压强为: P1=F1/S1=G/a2=640N/(0.8m)2=1000Pa (2)略
(3)滑轮组的机械效率为:
η=W有/W总=Gh/Fs=Gh/F.nh=G/Fn=640N/320N×3=67%
29.(1)75% (2)先利用问题1的条件求动滑轮重30N 再求机械效率80% 评卷人 得分 五、综合题
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30.解:⑴沉船在水下的深度:h=vt=×1450m/s×0.04s=29m 22
⑵海水对沉船的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×29m=2.842×105Pa 11
⑶钢绳的拉力:F=(G货+G动)=(4000N+3000N)=1750N 44
⑷讨论:若钢绳的最大拉力F1为5000N时,此装置的机械效率可达最高, 设此时提起货箱的个数为n,对动滑轮及附属部件和货箱进行受力分析可得: 4F1=nG货+G动
4F1-G动4×5000N-3000N即:n===4.25 4000NG货因货箱不可分割,所以取:n=4
即当一次提起4个货箱时,此装置的机械效率可达最高。 此时滑轮组提起货箱的总重力:G=45G货=4×4000N=1.6×104N 11
绳子拉力:F2=(G+G动)=(1.6×104N+3000N)=4750N 44W有Gh1.6×104Nh此装置的机械效率:η====84.2%
W总Fs4750N×4h