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如图所示,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。建筑工人将质量m=40 kg,长度...

如图所示,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。建筑工人将质量m=40 kg,长度a=50 cm,宽度b=20 cm,高度c=10 cm的长方体模具,用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时,用时15 s,沿斜面向上的拉力F=150 N。(忽略绳子重力,g=10 N/kg)。求:

(1)长方体模具的密度;

(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;

(3)斜面的机械效率。

 

(1)4×103 kg/m3;(2)20 W;(3)66.7% 【解析】 (1)长方体模具的体积:V=abc=0.5 m×0.2 m×0.1 m=0.01 m3 长方体模具的密度:ρ===4×103 kg/m3 (2)匀速拉动物体过程中,拉力所做的功: W总=Fs=150 N×2 m=300 J 拉力所做功的功率:P===20 W (3)拉力所做的有用功: W有=Gh=mgh=40 kg×10 N/kg×0.5 m=200 J 斜面的机械效率: η=×100%=×100%≈66.7%  
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考点分析:
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如图所示,动滑轮重4N,所吊重物B20N,物体A240N,此时物体B恰好以0.1m/s的速度匀速下降.不计绳重、绳子的伸长和滑轮组内部的摩擦.求:

1)水平面对物体A的摩擦力是多大?

2)要使物体B恰好以0.2m/s的速度匀速上升,则要对物体A施加水平向右拉力F的功率为多大?

 

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在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。

为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据记录在下表中。

实验次数

滑轮材质

钩码重G/N

提升的高度h/m

有用功W有用/J

拉力F/N

绳端移动的距离s/m

总功W/J

机械效率η

1

1

0.1

0.1

0.6

0.3

0.18

56%

2

2

0.1

0.2

1.0

0.3

0.3

67%

3

2

0.2

0.4

1.0

0.6

0.6

67%

4

塑料

2

0.2

0.4

0.8

0.6

0.48

83%

5

塑料

2

0.2

0.4

2.1

0.2

0.42

95%

 

(1)比较12两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码________,机械效率越高。

(2)比较34两次实验发现:滑轮组的机械效率还与________有关。

(3)比较________两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度无关。

(4)5次实验是利用图________的装置完成的,判断依据是________

(5)利用图甲的装置,把重6 N的物体用2.5 N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为________。可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。

 

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在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法.

_______

 

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如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N.对此过程,下列结果中正确的是(    

A.有用功为1000J B.总功为1600J

C.额外功为200J D.机械效率为60%

 

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工人用如图所示的装置运送砂石.下列说法正确的是(  

A.滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小

B.图中动滑轮相当于一个省力杠杆

C.绳子自由端下拉1m,桶上升2m

D.质量为65kg的工人利用该滑轮组能提起150kg的砂石

 

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