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如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5...

如图所示,工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组,把重为500N的箱子匀速提升5m,动滑轮的重为80N,不计绳重和摩擦.
(1)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为多大?
(3)在向上提升箱子的过程中,人做的有用功是多少?
(4)滑轮组的机械效率为多少?

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(1)滑轮组绳子的绕法有两种: 一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮再向上绕到定滑轮上,依次反复绕,这种绕法有偶数段绳子承担物重; 二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的定滑轮再向下,依次反复绕,这种绕法有奇数段绳子承担物重. (2)在不计滑轮自重及摩擦的情况下,动滑轮由几股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物重的几分之一.绳子移动的距离就是重物升高高度的几倍. (3)直接根据W=Gh即可求出有用功; (4)不计绳重及摩擦的情况下,利用机械效率公式计算. 【解析】 (1)对由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组,可绕线的方法有两股和三股两种,两种方法都达到了省力的目的,但拉力的方向不同,有三股绕线的方法拉力方向向上;有两股绕线的方法拉力方向向下,根据题意工人站在地面上可知拉力方向向下,是有两股绕线的这种方法.滑轮组绕线如图所示: (2)由图可知:在不计绳重及摩擦的情况下,动滑轮和重物由两股绳子承担,拉力就是滑轮组提升物体和动滑轮总重的二分之一.则: 人对绳子的拉力F=(G箱+G动)=(500N+80N)=290N (3)在不计绳重及摩擦的情况下,提升过程的有用功W有=Gh=500N×5m=2500J; (4)机械效率η=×100%=×100%=×100%≈86.2%.  答:(2)在向上提升箱子的过程中,人对绳子的拉力为290N. (3)在向上提升箱子的过程中,人做的有用功是2500J. (4)滑轮组的机械效率为86.2%.
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考点分析:
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物理课上,同学们观察了右图所示的实验:用细线将一金属小球悬挂起来,把小球拉到一定的高度(此时细线偏离竖直方向的角度为α,小球离开最低位置的距离为S),然后释放,小球将左右摆动.从能量转化的角度分析,此实验说明:______

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下表列出了几种燃料的热值,单位是(J/kg).
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用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1A点1.50.100.70.3071.4
2B点2.00.151.20.3083.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______
请简要说明两条理由:①______;②______

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在“探究斜面的机械效率”实验中,小明猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小聪猜想可能跟斜面的倾斜程度有关.如图是他们设计的实验装置,下表是其中一位同学在其它条件一定时的实验数据.
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实验序号斜面的倾斜程度物块的重力G/N斜面高度h/m沿斜面的拉力F/N斜面长s/m机械效率
1较缓100.25.5136.4%
2较陡100.47.0157.1%
3最陡100.68.5170.6%
(1)分析表中数据可得该实验是探究______. (选填“小明”或“小聪”)的猜想,结论是:在其它条件一定时,斜面______,机械效率越高.
(2)另一位同学为探究自己的猜想,设计了如下步骤.
①把一块长木板的一端垫高,构成一个斜面.
②用弹簧测力计沿斜面把一木块______拉上去,进行相关测量,计算出斜面的机械效率.
③保持斜面的______不变,改变斜面的______,再进行相关测量,并计算出斜面的机械效率.
④比较两次______的大小,即可验证猜想是否正确.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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