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斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力.图示为倾角θ=...

斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力.图示为倾角θ=30°的固定斜面,用平行于斜面的拉力F=4N,将一物体从斜面底端匀速拉上斜面,已知物体上升的高度h=1m;
(1)求拉力F做的功;
(2)若斜面的高度H一定,倾角θ可以改变,试推导:在不考虑摩擦时,用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端.θ越小,F越小.

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(1)已知物体上升的高度,倾角θ=30°,根据直角三角形角边关系可知拉力移动的距离s,又知道拉力大小,根据W=Fs求拉力F做的功; (2)倾角为θ(0<θ<90°),高为h,则斜面长s=,在不考虑摩擦时,有用功等于总功,即Gh=F,得出F与θ的关系式,据此得出答案. 【解析】 (1)∵∠θ=30°, ∴s=2h=2×1m=2m, 拉力F做的功: W=Fs=4N×2m=8J; (2)由图可知,s=, ∵不考虑摩擦, ∴W有用=W总, 即:Gh=Fs=F, ∴F=Gsinθ, 由题知0<θ<90°, 当θ增大时,sinθ增大,当θ减小时,sinθ减小, ∴当G一定时,θ越小F越小,越省力. 答:(1)拉力F做的功为8J; (2)推导过程见上面.
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考点分析:
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在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用同一滑轮组分别做了三次实验,如图所示.实验数据记录如下:
钩码重力G/N钩码上升的距离h/cm弹簧测力计的读数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm机械效率
552.42052.1%
1052068.5%
1555.120
(1)编号①处数据应为______,编号②数据应为______.(结果保留一位小数)
(2)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与______有关.

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小明利用三块材质相同、长度不变的木板,组装成三个高度相同的斜面来探究“斜面的特点”.实验中,他用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上运动,如图所示.下表是他记录的有关实验数据.
实验
次数
倾斜
程度
物块重量G/N高度
h/m
有用功
W有用/J
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
总功
W有用/J
机械效率
η
1较缓1.50.30.450.81.00.856%
2较陡1.50.30.450.90.80.7263%
3最陡1.50.30.451.00.6
(1)实验过程中,应拉动木块做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动.
(2)右上表可知,当其他条件一定时,斜面越长,越______.(选填“省力”或“费力”)
(3)在第3次实验中,拉力所做的总功是______J,斜面的机械效率是______
(4)实验中,有用功与总功不相等的原因是______
(5)请举一个生产、生活中利用斜面的实例:______

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manfen5.com 满分网在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图所示装置测得了四组数据,如下表所示.
实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm
1321.26
2351.215
3381.226
43101.230
(1)前三次实验中,第______次实验数据明显出现错误,应当剔除.
(2)第四次实验中,有用功是______J,总功是______J,滑轮组的机械效率为______
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关.
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如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N.
(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为______N,若钩码上升的高度为10cm,则有用功是______J,该滑轮组的机械效率为______(保留一位小数).
(2)若仅减少钩码的个数,该滑轮组的机械效率将______.(选填:“增大”、“减小”或“不变”)

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如图所示,小王用两个相同的滑轮组(摩擦不计),分别将重力不同的两个物体匀速提高到相同高度,其中Gl>G2,则所用的拉力F1    F2(选填“>”、“<”或“=”),其机械效率η1    η2填“>”、“<”或“=’)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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