在不计绳重和摩擦的情况下,利用相同器材组成如图所示的甲、乙两装置,分别用力把相同的物体匀速提升相同的高度,若用η甲,η乙表示甲、乙两装置的机械效率,W甲、W乙表示拉力所做的功,则有 ( )
A.η甲=η乙,W甲=W乙 |
B.η甲>η乙,W甲>W乙 |
C.η甲<η乙,W甲<W乙 |
D.η甲>η乙,W甲<W乙 |
小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面 倾斜角θ |
小车重G/N |
斜面高 h/m |
斜面长 S/m |
拉力 F/N |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率η |
12° |
5 |
0.2 |
1 |
2.1 |
① |
2.1 |
48% |
30° |
5 |
0.5 |
1 |
3.6 |
2.5 |
② |
69% |
45° |
5 |
0.7 |
1 |
4.3 |
3.5 |
4.3 |
③ |
(1)上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是: ▲ 、 ▲ 、 ▲ .
(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ▲ (选填“大”或“小”),斜面越 ▲ (选填“省力”或“费力”),斜面的机械效率越 ▲ (选填“高”或“低”).
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面 ▲ .
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 ▲ 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 ▲ .
如图26所示,,物体G=500N,在拉力F的作用下物体匀速运动了2m,运动的速度是0.2m/s。若拉力所做的功是600J,且滑轮组的机械效率是80%,求:
⑴拉力F做功的功率是多少?
⑵物体所受的摩擦力是多大?
针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题,某同学利用同一木板,搭成不同倾角的斜面,将同一小车沿斜面匀速拉动,记录实验数据如下表。
实验 次数 |
斜面倾 斜程度 |
小车重 G/N |
小车上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
小车移动 距离S/m |
有用功 W/J |
总功W/J |
机械 效率η |
1 |
较缓 |
4.0 |
0.2 |
0.9 |
1.2 |
0.8 |
1. 08 |
74% |
2 |
较陡 |
4.0 |
0.3 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
1.44 |
83% |
3 |
最陡 |
4.0 |
0.4 |
1.5 |
1.2 |
1.6 |
|
|
(1)请你将该同学第三次的实验数据填入表格中.
(2)分析实验数据可知,在粗糙程度相同的情况下,斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:
▲ 。
(3)分析实验数据可知:在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:
▲ 。
(4)如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”,实验时应控制小车移动的距离、
▲ 和 ▲ 不变。
一名工人用如图2所示的滑轮组提起450N的重物,绳子自由端的拉力F
为200N,重物在5s内匀速上升了1m,下列说法中正确的是
A.绳子自由端移动的距离是2m | B.有用功为200J |
C.该装置的机械效率是75% | D.拉力的功率是40W |
某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:【7分】
实验 次数 |
动滑轮 重G动/N |
钩码重 G物/N |
钩码上升 高度h物/m |
直接将钩码 举高做的功 W有用/J |
动力F动/N |
动力作用点移动距离 S动/m |
使用滑轮组动力做的功 W总/J |
滑轮组的机械效率 η |
1 |
0.53 |
1 |
0.1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
0.21 |
47.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.2 |
1.1 |
0.3 |
0.33 |
60.6% |
|
3 |
4 |
0.1 |
0.4 |
2 |
0.3 |
0.6 |
66.6% |
(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法.【2分】
(2)根据数据发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,克服动滑轮
的重所做的额外功______(相同/不同);提升的物重增加时,克服
摩擦和绳重所做的额外功_______(变大/变小/不变),滑轮组的机
械效率____(变大/变小/不变).
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了___.
(填符号)
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
(4)由本实验___(能/不能)推断:任何机械的机械效率跟物重均有关.
如图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置.实验时用弹簧测力计拉着重为8N的
木块沿斜面向上做匀速直线运动,直到如图斜面上位置,弹簧测力计的示数如图所
示.在这过程中,拉力所做的总功为____J,斜面的机械效率为_____.
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,若不计绳重及摩擦,两装置都匀速提升最大的重物,则下列说法正确的是 【 】
A.提起最大重物的重力大小相等,滑轮组的机械效率相同 |
B.提起最大重物的重力大小不相等,滑轮组的机械效率相同 |
C.提起最大重物的重力大小不相等,甲滑轮组的机械效率高 |
D.提起最大重物的重力大小不相等,乙滑轮组的机械效率高 |
工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩
擦和绳重,工人所做的总功是250J.则下列选项错误的是 【 】
A.拉力大小一定是125N | B.有用功一定是150J |
C.滑轮组的机械效率一定为60% | D.动滑轮重一定是100N |
小明针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了探究。如图所示,将长度为lm的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面向上匀速运动。完成斜面机械效率测量。下表中呈现的是部分实验数据,请把表格补充完整。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
斜面高度h/m |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
拉力F/N |
2.7 |
3.2 |
3.6 |
4.1 |
机械效率η |
0.56 |
0.63 |
0.69 |
|
(2)疑惑一:“斜面的机械效率越高,越省力吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面的机械效率越高, 。
(3)疑惑二:“斜面倾斜程度越大,机械效率越高吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面倾斜程度越大,机械效率 。
(4)疑惑三:“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:重为G的滑块,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿斜面匀速向上移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式:f= 。
(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
如图所示,用滑轮组提升480N的重物G,绳子自由端的拉力F为200N。重物在10s内匀速上升了3m。则拉力的功率是 ▲ W,滑轮组的机械效率是 ▲ 。若提升的重物变为600N,则此时该滑轮组的机械效率将 ▲ (选填“不变”、“变大”或“变小”)。(不计绳重和摩擦)
如图所示,是同一滑轮组的两种不同的绕法,用它们提起相同的重物,比较两种情况下所用的拉力F1、F2和机械效率η1、η2(不计绳重及摩擦),下列说法中正确的是 ( )
A.F1<F2、η1<η2 |
B.F1<F2、η1>η2 |
C.F1<F2、η1=η2 |
D.F1>F2、η1=η2 |
如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体A沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为120N。则滑轮组的机械效率为 ;若物体的运动速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 J。
在某建筑工地上,工人用如图5所示的滑轮组将重为1200 N
的建筑材料从地面运到高20 m的楼上,手竖直向上的拉力是500 N,
在这个过程中,工人做了________J的有用功,做了________额外功,
滑轮组的机械效率是________。
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图
物理量 |
实验1 |
实验2 |
实验3 |
钩码重G(N) |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h(m) |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F(N) |
1.8 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离S(m) |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
|
|
(1)通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验,实验2是用______图做的实验,请将表中空白处填上恰当的数据。
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率_________.
(3)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,_____________________,可以提高滑轮组的机械效率.
(4)实验中有同学发现弹簧秤的示数不稳定,主要原因肯能是_________________________。
试题篮
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