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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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manfen5.com 满分网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/J
总功
W/J
机械
效率η
12°50.212.12.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.3
(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______
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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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