某同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时,采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组,实验记录如下表: ⑴ 完成表格两个数据的计算。⑵ 如果第二次实验时用“两个定
题型:不详难度:来源:
某同学在做“测定滑轮组机械效率”实验时,采用“一个定滑轮、一个动滑轮”组成的滑轮组,实验记录如下表: ⑴ 完成表格两个数据的计算。 ⑵ 如果第二次实验时用“两个定滑轮、两个动滑轮”(滑轮规格同前) 组成的滑轮组来提升同样的钩码做实验,则弹簧测力计的读数将 ,机械效率将 (填变化情况)。 ⑶ 某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G’,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,不计绳子重及摩擦.则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是( ) |
答案
⑴(4分)0.15 66.7% ⑵(2分)变小 变低 ⑶(2分)B |
解析
解:(1)当不考虑绳重和摩擦时,F=(G物+G动)>G物,即n>=2,所以绳子的有效股数n=3; 绳子自由端移动距离S=nh=3×0.05m=0.15m, 滑轮组的机械效率η=≈66.7%,如下表所示:
钩码重/N
| 钩码升高/m
| 弹簧测力计示数/N
| 绳子自由端移动距离/m
| 机械效率
| 2
| 0.05
| 1.0
| 0.15
| 66.7%
| (2)改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,与动滑轮相连的绳子段数n多了,根据省力公式F= (G物+G动)比以前更省力了,弹簧测力计的示数变小了;提升物体重力不变,动滑轮重力增大了,克服动滑轮重力做的额外功增多了,所以机械效率变低. (3)①有用功为W有=Gh,总功为W总=Fs,所以η=,故A正确; ②用功为W有=Gh,总功为W总=(G+G′)h,所以η=,故C正确,B不正确; ③额外功W额=G′h,总功为W总=Fs,有用功W有=W总-W额=Fs-G′h,所以η=,故D选项正确. 故选B. 故答案为:(1)0.15,66.7%;(2)变小,变低;(3)B. |
举一反三
用如图所示装置探究影响斜面机械效率的因素.物体在沿斜面向上的拉力F作用下匀速向上运动. (1)某次实验中,物重为1N的物体沿斜面向上移动0.5m,重物上升的高度为0.2m,弹簧测力计的示数F为0.8N.则拉力做的功是 J,机械效率为 %.
实验次数
| 重物的重力大小G/N
| 弹簧测力计的示数F/N
| 重物沿斜面移动的距离l/m
| 重物上升的高度h/m
| 机械效率η/%
| 1
| 2.0
| 1.51
| 0.80
| 0.40
| 66.2
| 2
| 2.5
| 1.89
| 0.80
| 0.40
| 66.1
| 3
| 3.0
| 2.26
| 0.80
| 0.40
| 66.4
| (2)实验记录数据如下表: 分析表中数据,得到的结论是:在斜面倾角不变时,斜面的机械效率与重力 (选填 “有关”或“无关”). |
某型号挖掘机的实物图(甲)和作业范围图(乙)以及部分相关数据表,如下所示。挖掘机在4s内将装满铲斗的密度为1.6×l03kg/m3的泥土,从最大挖掘深度处送到位于最大卸料高度的装载车上。g=10N/kg,求:
(1)挖掘机静止在水平地面上不工作时(如图甲),对地面的压强。 (2)铲斗内泥土的质量。 (3)移送泥土的过程中,挖掘机对泥土所做的功。 (4)移送泥土的过程中,发动机的总功率是40kW,此过程挖掘机的机械效率。 |
(3分)斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上。在这过程中工人做的有用功是_________J,机械效率是______%。若斜面光滑,则所需的推力为 N。 |
(5分)某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 ____________。 (2)第3次实验中所做的有用功是__________J,机械效率是______。 (3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功__________(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与_____________有关。 |
(9分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在l0s内将240N的物体匀速提升2m.已知工人的拉力为l 00N(不计绳重与摩擦阻力),求:
(1) 对重物做的有用功; (2) 工人做功的功率; (3) 滑轮组的机械效率; (4) 如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大? |
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