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如图,搬运工人用滑轮组往4m高的平台上运砂石.已知每袋砂石的质量是63kg,动滑...

如图,搬运工人用滑轮组往4m高的平台上运砂石.已知每袋砂石的质量是63kg,动滑轮重70N.当工人匀速拉动绳索时,所用的拉力为多大?该滑轮组的机械效率为多少?(不计袋重、绳重和摩擦,g=10N/kg)

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从结构图上看出,滑轮为动滑轮,直接从动滑轮上引出的绳子股数n=2, (1)不计袋重、绳重和摩擦,利用F=(G轮+G物)求拉力大小; (2)设沙石被提升的高度为h,则拉力移动的距离s=2h, 知道每袋沙石的质量,利用重力公式求沙石的重力,再利用W有=Gh求提升沙石做的有用功; 求出了拉力大小,利用W总=Fs求提升沙石做的总功; 利用η=×100%求滑轮组的机械效率. 【解析】 如图,沙石由2股绳子承担,n=2, (1)G石=m石g=63kg×10N/kg=630N, 由题知,不计袋重、绳重和摩擦,拉力大小: F=(G轮+G石)=(70N+630N)=350N; (2)拉力做功: W总=Fs=350N×s, 提升沙石做的有用功: W有=Gh=630N×h, s=2h 滑轮组的机械效率: η=×100%=×100%=90%. 答:所用的拉力为350N,该滑轮组的机械效率为90%.
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考点分析:
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学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率.
(实验器材)__________________
(实验步骤)
(1)小彬同学设计的测量步骤如下,其中多余的是  (______
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小云上楼所用的时间t
E.算出小云搬运箱子的功率P
(2)请你在虚线框内帮小彬设计一个记录实验数据的表格.
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小军同学设计如下图所示的一个高度可调节的斜面,来探索斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系.他首先用弹簧测力计测出小车的重量,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节小车倾斜角θ的大小进行了多次测量,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/J
总功
W/J
机械效率η
12°50.212.112.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.3
(1)实验过程中拉力的方向应与斜面______
(2)请你在上表的空格中填上适当的数据.
(3)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角度θ越______,使用斜面越省力,斜面的机械效率越______
(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______,这种研究问题的方法我们称之为______法.

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在“测量滑轮组机械效率”实验中,小明同学测得的实验数据如下表所示:
钩码重G/N弹簧测力计读数F/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计移动的距离s/m机械效率η
31.20.10.3 
(1)根据表格提供的信息请你帮小明完成图中滑轮组的装置图;
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(2)在表中空白处写出机械效率的值.
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小明对“斜面的机械效率与什么因素有关?”这一课题,提出了如下一些值得探究的猜想:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关;
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关;
③斜面的机械效率与斜面的长度有关;
④斜面的机械效率与物体的重力有关.
给你如图所示的装置,请你选择上述猜想中的一项,并解答下列问题:
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(1)你选择的猜想是______(填写序号)
(2)要用图2中的器材完成你选择的探究,还要补充的器材是:(至少写出两种)
______
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(3)在实验探究的过程中,需要控制不变的因素有:①______;②______;③______
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为了探究重力势能与哪些因素有关,现有体积大小不同的实心铁球各一个、体积大小相同的实心铁球和实心玻璃球各一个、橡皮泥等.在探究重力势能与高度的关系时,应选用______,分别从不同的高度自由落下;在探究重力势能与质量的关系时,应选用______,分别从相同的高度自由落下.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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