某物体在竖直方向受到90N的拉力,以0.2m/s的速度匀速向上运动.(空气阻力不计)求:(1)物体在10s内上升的距离.(2)物体受到的重力.(3)如图所示,若
题型:不详难度:来源:
某物体在竖直方向受到90N的拉力,以0.2m/s的速度匀速向上运动.(空气阻力不计)求:
(1)物体在10s内上升的距离. (2)物体受到的重力. (3)如图所示,若改用机械效率为80%的滑轮组,用10N的拉力使物体仍以0.2m/s的速度匀速向右移动,求10s内人对物体所做的有用功率. |
答案
(1)物体在10s内上升的距离为2m. (2)物体受到的重力为90N. (3)10s内人对物体所做的有用功率为4.8W |
解析
试题分析:(1)已知速度与运动时间,由速度公式的变形公式可以求出物体上升的高度. (2)物体做匀速直线运动,由平衡条件可以求出重力. (3)由速度公式的变形公式求出物体的路程;由图示滑轮组可知,承重绳子的有效股数n=3,求出绳子自由端移动的距离,由W=Fs求出拉力的功,然后根据滑轮组的效率求出有用功,然后求出有用功率. (1)∵v=, ∴物体上升的距离: s=vt=0.2m/s×10s=2m; (2)物体竖直向上做匀速直线运动, 处于平衡状态,由平衡条件得:G=F=90N; (3)∵v=, ∴物体的路程: s=vt=0.2m/s×10s=2m; 由图示滑轮组可知,n=3, 绳子自由端移动的距离s′=ns=3×2m=6m, 拉力做的功W=Fs′=10N×6m=60J, ∵η=, ∴W有用=ηW=60J×80%=48J, 有用功率P===4.8W 点评:本题考查了求物体路程、物体重力、有用功率等问题,应用速度公式的变形公式、功的计算公式、效率公式、功率公式即可正确解题,本题难度不大,是一道基础题 |
举一反三
如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图.实验前他做了如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关. B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关. 他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动,分别做了四次实验,并记录实验数据如下:
实验次数
| 斜面倾斜程度
| 斜面粗糙程度
| 木块重量G/N
| 斜面高h/m
| 拉力F/N
| 斜面长s/m
| 有用功W有/J
| 总功W总/J
| 机械效率η
| 1
| 较缓
| 木板表面
| 2
| 0.1
| 0.6
| 0.5
| 0.2
| 0.3
| 67
| 2
| 较陡
| 木板表面
| 2
| 0.2
| 1
| 0.5
| 0.4
| 0.5
| 80%
| 3
| 最陡
| 木板表面
| 2
| 0.3
| 1.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 86%
| 4
| 最陡
| 毛巾表面
| 2
| 0.3
| 1.6
| 0.5
|
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| (1)请将上表所缺的数据补充完整. (2)比较 两次实验可知猜想A是正确的. (3)比较1、2、3次实验得到的结论是:当斜面粗糙程度相同时,斜面越陡机械效率 . |
用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,分别将两个相同的钩码提升10cm,若不计绳子与滑轮的摩擦, 装置更省力(选填“甲”或“乙”).甲装置的机械效率 乙装置的机械效率(选填“高于”、“低于”或“等于”).
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小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为 J,机械效率为 . (2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
L(m)
| 0.45
| 0.40
| 0.35
| 0.30
| W额外(J)
| 0.90
| 0.80
| 0.70
| 0.60
| 通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成 比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为 ;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为 N. |
关于实际使用机械时的机械效率,下列说法正确的是( )A.机械效率可以提高到100% | B.机械效率总小于1 | C.功率大的机械,机械效率高 | D.机械效率越高,有用功越多 |
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某校的同学,利用如图所示的实验装置完成了“测滑轮组机械效率”的实验以后,进行了小组交流,下表是各小组的实验数据记录:
实验小组
| 钩码重G(N)
| 动滑轮重G′(N)
| 拉力F(N)
| 滑轮组机械效率η
| 1
| 0.5
| 0.4
| 0.35
| 47.6%
| 2
| 0.5
| 0.4
| 0.38
| 43.9%
| 3
| 1
| 0.6
| 0.62
| 53.8%
| 4
| 1
| 0.8
| 0.71
| 46.9%
| 5
| 2
| 0.6
| 0.98
| 68.0%
| 6
| 2
| 0.8
| 1.06
| 62.9%
| 请你对表中各小组的实验数据进行分析比较,回答下列问题: (1)实验中影响滑轮组效率的主要因素是:_________和__________ (2)实验时应该 拉动弹簧测力计.第3次试验时若在弹簧测力计静止时读数,则所测拉力______0.62N .(选填“大于”“小于”“等于”) (3)1、2两个小组的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮组机械效率却不同,原因不可能是( )
A.滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同 B.钩码被提升的高度不同 C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上 D.测拉力时没有使测力计匀速上升 |
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