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考点:斜面机械效率的测量实验;机械效率的计算。 专题:计算题;信息给予题。 分析:(1)克服物体重力所做的功是有用功;拉力所做的功为总功; (2)机械效率等于有用功与总功的比值. 解答:解:
(1)W有=Gh=5N×0.4m=2J; (2)W总=Fs=4N×1.0m=4J; η=.
故答案为:2;50%.
点评:解答本题的关键是理解什么是有用功,什么是总功;本题计算量小,比较简单. 27、某实验小组的同学在探究斜面的机械效率时,他们用弹簧测力计拉着小车沿斜面向上运动,收集了下表中的实验数据:
(1)分析上表中的数据得出:当斜面坡度较 小 时,较省力;
(2)分析上表中的数据还可得出:当斜面 最陡 时,斜面的机械效率最大;
(3)该小组又做了第4次实验:他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别为0.5m和lm,用弹簧测力计拉着这个小车沿斜面向上做匀速直线运动,读出这时弹簧测力计的示数为4.5N,则他们测出斜面的机械效率为 56% .把第4次与第 2 次的测量结果相比较,才能得出:当斜面越粗糙时斜面的机械效率越小. 考点:斜面机械效率的测量实验。
专题:实验探究题;控制变量法;实验分析法。
分析:按照题中要求,按列分析对比表中数据回答问题,(3)中利用控制变量法,要保证斜面的倾斜程度相同,根据机械效率的定义计算. 解答:解:(1)分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况,可知斜面坡度越小越省力.
(2)分析表中第二列与第七列对比斜面坡度与机械效率的大小关系,可知斜面坡度越大机械效率越大. (3)要研究接触面的糟糙程度与机械效率的关系,必须保证斜面倾斜程度相同的情况下(即高度相同,斜面长度相同),分析粗糙程度与机械效率的关系. 根据η=
故答案为:小;最陡;56%;2 点评:本题考查斜面的机械效率,要会分析实验数据总结规律,关键是找准需要分析的项目. 28、(2009?长沙)小强利用如图所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为 1500 W,该装置的机械效率是 80% .
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考点:功率的计算;二力平衡条件的应用;功的计算;滑轮(组)的机械效率。 专题:计算题。
分析:知道物体在水平地面上移动距离,根据滑轮组的结构,求出绳子末端(拉力F)移动的距离,利用功的公式和功率的公式求拉力的功率; 又知道拉力和摩擦力的大小,求出有用功和总功,再利用机械效率的公式求该装置的机械效率.
解答:解:由图可知,拉力移动的距离s1和物体移动的距离s2的关系: s1=3s2=3×6m=18m, 拉力F的功率: P=;
装置的机械效率: η==80%.
故答案为:1500、80%.
点评:本题综合考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算,知识点多,属于难题. 29、如图所示,在拉力F的作用下,重80N的物块A正以0.2m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,此时弹簧测力计的示数为20N,该装置的机械效率为80%,则:拉力F的大小为 50 N;拉力F做功的功率为 5 W.
考点:功率的计算;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率。 专题:计算题。
分析:由图知,这是一个滑轮组,物体A做匀速直线运动,则A受到的拉力FA就是弹簧测力计的示数,计算物体A在1s内行驶的距离s,则绳子自由端下移的距离为0.5s,拉力FA的做的功为有用功,绳子自由端拉力F做的功为总功,分别求出有用功和总功,根据机械效率求出F,根据功率的另一种表达式求出F做功的功率. 解答:解:由题知:vA=0.2m/s,FA=20N,η=80%
(1)物体A在1s内移动的距离为sA=vAt=0.2m/s×1s=0.2m 绳子自由端移动的距离为s=0.5sA=0.1m 由η=得:
(2)当物体A以0.2m/s的速度运动时,绳子自由端以0.1m/s的速度运动, 所以P=Fv=50N×0.1m/s=5W. 故答案为:50N;5W
点评:此题中需明确什么力做有用功,什么力做总功,物体移动距离、速度与绳子自由端移动距离、速度间的关系.这是解题的关键与是难点.运动时间可以设出来,不影响结果. 30、(2010?重庆)如图所示,工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m,已知沙重184N,动滑轮重6N,桶重10N,绳重和摩擦均不计.则拉力的大小是 100 N,此时该装置的机械效率是 92% .
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考点:动滑轮拉力的计算;滑轮(组)的机械效率。 专题:计算题。
分析:使用动滑轮提升重物时,动滑轮和桶随着沙子一起向上运动, 把动滑轮看做是绳子股数是2的滑轮组则;
根据W有用=G沙h求出有用功,根据W总=FS求出总功,再根据η=求出机械效率. 解答:解:动滑轮可看做是绳子股数为2的滑轮组.
绳重和摩擦均不计,所做的额外功就等于克服动滑轮和桶的重力做的功. 绳子末端的拉力=100N
使用动滑轮所做的有用功W有用=G沙h=184N×2m=368J 使用动滑轮所做的总功W总=FS=100N×2×2m=400J 该装置的机械效率η=% 故答案为:100;92%.
点评:此题考察的是机械效率和绳子末端拉力的计算,需要注意的是绳子末端拉力的计算,并不是沙子重力的一半. 菁优网 版权所有
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