答案.
功等于功率与时间的乘积,时间不确定,所以功率越大的机械做功不一定越多,故D错误.
9.用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100% B.G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变 C.此滑轮组动滑轮的重力为2N D.当G物=6N时,机械效率η=66.7% 【答案】D 【解析】 【详解】
A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=
知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组
机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误; B、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,如图所示,
因为此图与题干中甲图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G轮h,即额外功W额相同,又因为W总=W有+W额,所以总功相同,由η=
可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;
C、由图可知,G=12N,此时η=80%,则η=
=
=
=
=
,即80%=
,解得G动=3N,故
C错误;
D、G物=6N时,机械效率η=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈66.7%.故D正确.
故选D.
10.如图所示,可绕 O 点转动的轻质杠杆,在 D 点挂一个重为 G 的物体 M.用一把弹簧测力 计依次在 A、B、C 三点沿与圆 O 相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三 次的示数分别为 F1、F2、F3,它们的大小关系是
A.F1=F2=F3=G B.F1<F2<F3<G C.F1>F2>F3>G D.F1>F2=F3=G 【答案】A 【解析】 【分析】
利用杠杆平衡条件分析,当阻力和阻力臂不变时,如果动力臂不变,只改动用力方向,其动力不变,据此分析解答。 【详解】
OD=F×L 设拉力的力臂为L,则由题意可知,当杠杆在水平位置平衡时:G×由此可得:F?G?OD L因为G,OD不变,OD=L=r,故F=G,由于F1、F2、F3的力臂都为圆的半径都相等,所以得:F1=F2=F3=G。 故选:A。
11.如图所示,规格完全相同的滑轮,用相同的绳子绕成甲、乙两个滑轮组,分别提起重为G1和G2的两个物体,不计摩擦与绳重,比较它们的省力情况和机械效率,下列说法正确的是
A.若G1=G2,则F1<F2,甲的机械效率高 B.若G1=G2,则F1>F2,乙的机械效率高
C.若G1<G2,则F1<F2,甲、乙的机械效率相同 D.若G1<G2,则F1<F2,乙的机械效率高 【答案】D 【解析】 【详解】
A. 由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相等,若G1=G2,则有用功也相同,所以机械效率相等,故A错误;B. 甲图n=3,F1=G1,乙图n=2,F2=G2,若G1=G2,则F1 要判断甲、乙两图的绳子段数来比较省力情况,由于滑轮组相同,并且不计摩擦则额外功相同通过比较有用功的大小可比较机械效率的高低. < ,则F1 摩擦则额外功相等,若G1 12.下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式(不计机械重和摩擦),其中所需动力最小的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】 4m=G×2m,故F1=在A的斜面中,存在F1× GG;在B的滑轮组中,n=3,故F2=;在C 32G;可见所需动44l=G×l,故F4=的定滑轮中,不省力,故F3=G;在D的杠杆中,存在F4×力最小的是D. 13.如图所示,物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦.若每个滑轮质量相同,对比两个滑轮组,下列说法正确的是 A.甲更省力,甲机械效率大 B.乙更省力,机械效率一样大 C.乙更省力,乙机械效率大 D.甲更省力,机械效率一样大 【答案】B 【解析】 【详解】 由图可知,作用在乙上绳子的股数是3,更省力些;用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体,不计绳重及摩擦,只克服动滑轮重做额外功,若每个滑轮质量相同, 则提升相同高度时,甲乙所做的有用功和额外功均相同,故机械效率一样大.故本题正确选项是B. 14.下图为“测滑轮组机械效率”的实验.在弹簧测力计拉力作用下,重6N的物体2s内匀速上升0.1m,弹簧测力计示数如图示(不计绳重与摩擦).下列说法错误的是( ) A.弹簧测力计的拉力是2.4N B.物体上升的速度为0.05m/s C.弹簧测力计拉力的功率为0.12W D.滑轮组的机械效率约83.3% 【答案】C 【解析】 分析:由图可知使用滑轮组承担物重的绳子股数n,拉力端移动的距离 求拉力做的总功,再利用 ,利用 求功率;已知物体的重力和上升高度,利用 求有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比。 解答:由图可知,弹簧测力计的拉力是2.4N ,故A正确;物体2s内匀速上升0.1m,物体上升的速度为 ,故B正确;n=3,拉力端端移动距离 ,拉力做的总功为: 率为: ,故C错误;拉力做的有用功为:;滑轮组机械效率为: 。故D正确; 故答案为C 【点睛】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率、机械效率的计算,根据题图确定n的大小(直接从动滑轮上引出的绳子股数)是本题的突破口,灵活选用公式计算是关键。 ;拉力的功 15.内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡.下列四个图中,能正确表示饮料罐(含饮料)所受重力的示意图是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】 重力的方向始终竖直向下,故CD错误; 根据题意,内有少量饮料的罐子可以斜放在水平桌面上保持平衡,根据杠杆的平衡条件