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如图15-2-7所示,用滑轮组提起重900 N的物体,绳子自由端拉力F为400 ...

如图15-2-7所示,用滑轮组提起重900 N的物体,绳子自由端拉力F为400 N,重物在20 s内匀速上升了10 m。求:

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图15-2-7

(1)物体上升的速度;

(2)提起物体所做的有用功;

(3)滑轮组的机械效率。

 

(1) 0.5 m/s (2)9 000 J (3)75% 【解析】(1)物体上升的速度v==0.5 m/s。 (2)提起物体所做的有用功W有用=Gh=900 N×10 m=9 000 J。 (3)滑轮组的机械效率:s=3h=3×10 m=30 m W总=Fs=400 N×30 m = 12 000 J η=×100%=75%。 思路分析:先根据公式V=h/t计算出物体上升的速度是0.5 m/s。再根据W有用=Gh计算出提起物体所做的有用功是9 000 J。最后根据公式η=W有用/W总计算出滑轮组的机械效率。 试题
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考点分析:
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如图15-2-6所示,小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:

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图15-2-6

实验次数

斜面的倾斜程度

物体重G/N

物体上升高度h/m

沿斜面拉力F/N

物体移动距离s/m

有用功W/J

总功W/J

机械效率η

1

较缓

5.0

0.10

1.6

0.50

0.50

0.80

63%

2

较陡

5.0

0.15

2.2

0.50

0.75

1.1

68%

3

最陡

5.0

0.25

3.1

0.50

 

 

 

(1)根据表中数据,可求出第三次实验的有用功为______________J,总功为_____________J,机械效率是___________________;

(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越_________________;

(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:________。

 

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用一个动滑轮将重600 N的物体匀速拉上高处,拉力应不小于____________N,若动滑轮的机械效率为75%,则拉力应为_______________N。

 

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李明在做“测定斜面的机械效率”的实验,他把测得的数据记录在下面的表格中,并算出了该斜面的机械效率。

斜面长s/m

斜面高h/m

物重G/N

拉力F/N

有用功/J

总功/J

机械效率

0.5

0.25

2

1.5

0.5

0.5

100%

在相互交流中,李洋一眼就看出李明测得的机械效率是错的,他告诉李明机械效率不可能为100%。

(1)请你帮李明找找机械效率为100%的原因是______________,李明测得的实际机械效率应为_______________。

(2)若李明还用这个斜面去拉重为5 N的木块,该斜面的机械效率将_______________。(选填“变大”“变小”或“不变”)

 

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如图15-2-5所示,小刚用如图所示的动滑轮,拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,物体重200N,它受到的摩擦力是物重的0.2倍,水平拉力为25 N。2 s内拉力做的功是_________________J,该动滑轮的机械效率是_________________。

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图15-2-5

 

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如图15-2-4,在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,如果没有刻度尺,对于如图15-2-4所示的滑轮组,只要用弹簧测力计测出钩码受到的重力G,然后____________拉动弹簧测力计使重物升高,读出拉力F的值就可以算出η=____________。

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图15-2-4

 

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