28.用如图所示的定滑轮,把一个重为G=95N的物体吊到h=5m的高处,人拉绳端所用的力F是100N。
(1)人拉绳端的力为什么不是95N,而是100iN呢?请回答是什么原因; (2)求在提升物体过程中做的有用功、总功及定滑轮的机械效率。
29.用图所示的动滑轮提升重物。若摩擦不计,动滑轮重为G=10N,物体被提升的高度是h=5m。(1)如果被提升的物体重为G=40N,求有用功、总功及机械效率;(2)如果被提升的物体重为G’=90N,求有用功、总功及机械效率。注意一下,两种情况下的机械效率一样吗?
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.(3)机械效率
(2)
(1)动滑轮省一半力。
2.B 3.B
4.B 5.C 6.B
评卷人 得分 二、填空题
7.(4分)(1)40% (2)高(大)大 (3)3.9(或3.92) 8.450 75 9.420、 70%
10.0.12W 83.3% 11.Gh Gh/Fs 12.1.44×104,60% 评卷人 得分 三、实验探究
13.(1)重物 刻度尺 (2)s h G 总功 有用功 机械效率 (3)略 14.52.6% 72.6% 长 小 15.(1)2匀速 3G/F
(2)加润滑油(或减小摩擦、减小绳重、减轻挂旗所用小杆的重力等) 16.(1)任选其中一个均可;(2)(3)见下表
17.(1)甲 乙 η2=57% η3=83% (2)越低 (3)增大物重 18.(1)甲 乙(2)越低(越小)(3)增加所提升重物的重 19.(1)较缓(2)最陡(3)56%或55.6%、2 20.0.5 66.7 杠杆有自重 21.(1)测力计
(2)在同一斜面上,拉不同物体斜面的机械效率相同 (3)78.9%
(4)粗糙程度(或倾斜程度)
评卷人 得分 四、论述计算题
22.⑴越小
WPtP60×103⑵①F=s=s=W
v=1.5m/s×2
=2×104N ②η=W有用GhGvtGv3×104N×1.5m/sW==== 60×103W=75总PtPtP% 23.⑴2.4N ⑵s=3h=0.3m
W拉= W总=Fs=2.4×0.3J=0.72J P=
=
W=0.24W
W有=Gh=6×0.1J=0.6J
η==
=83.3%
⑶增大.
24.解:(1)W总=Fs=300N×2m=600J (2)W有=Gh=500N×1m=500J
25.解:缆车高度差△h=940m-230m=710m), 上山的质量:m1=15×60kg+600kg=1500kg, 下山的质量:m2=8×60kg+600kg=1080kg,
运行时间:t=8×60s=480s,则:W有=(m1-m2)gh W总=P实t=η1P额t
缆车的效率:
26.(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%
27.(1)由得;(2);(3)
,
28.(1)滑轮与轴之间有摩擦 475J 500J 95% 29.(1)200J 250J 80% (2)450J 500J 90% 评卷人 。
得分 五、综合题
11
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