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如图,用滑轮组匀速将1200N的重物在3S内提升2m,拉力所做功的功率为1000...

如图,用滑轮组匀速将1200N的重物在3S内提升2m,拉力所做功的功率为1000W,不考虑绳重和摩擦,求:

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(1)滑轮组的机械效率;

(2)绳自由端的拉力多大?

(3)若用此滑轮组匀速提升2700N的重物,则机械效率多大?

 

(1)滑轮组的机械效率为80%; (2)作用在绳子自由端的拉力为500N; (3)若用此滑轮组匀速提起2700N的重物,机械效率为90%. 【解析】 试题分析:(1)利用W有=Gh计算出有用功,利用W总=Pt计算出总功,利用η=计算机械效率; (2)已知总功大小,利用公式F=得到拉力的大小; (3)不计绳重和摩擦,使用滑轮组时,施加的拉力等于物重和动滑轮重的,根据第一次的物重和拉力,可以得到动滑轮重;利用η=计算机械效率. 【解析】 (1)有用功:W有=Gh=1200N×2m=2400J, 由P=得, 拉力所做总功:W总=Pt=1000W×3s=3000J, 滑轮组的机械效率为η1=×100%=×100%=80%; (2)绳子自由端移动距离s=nh=3×2m=6m, 由W总=Fs得, 作用在绳子自由端的拉力为F===500N; (3)由F=(G+G动)得, 动滑轮的重力为G动=3F1﹣G=3×500N﹣1200N=300N; 第二次作用在绳子自由端的拉力为:F′=(G2+G动)=×(2700N+300N)=1000N, 由η====得, 机械效率:η′=×100%=×100%=90%. 答:(1)滑轮组的机械效率为80%; (2)作用在绳子自由端的拉力为500N; (3)若用此滑轮组匀速提起2700N的重物,机械效率为90%. 【点评】解决滑轮组问题时要明确两点:作用在动滑轮上的绳子是几段;同一滑轮组提起不同物体时,机械效率是变化的.  
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考点分析:
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小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在2s内匀速升高40cm.不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:

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(1)所拉配重块的重力;

(2)2s内配重块运动的速度;

(3)此过程中拉力器的机械效率.

 

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某人乘出租车在平直公路上匀速行驶,出租车的牵引力为4×103N,下表为他乘车到达目的地时的车费发票,

求:

TAXI  车费发票

车号

京AM8888

日期

08﹣9﹣18

上车时间

10:00

下车时间

10:05

单价(元)

2:00

里程(km)

6.0

金额(元)

16.00

(1)出租车行驶的速度.

(2)出租车在这段时间内所做功的功率.

 

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小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.

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(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.

(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.

上述甲、乙两组实验中:

①要探究动能与物体运动速度的关系应选用      图;

②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是

③甲、乙两组实验可以得出的结论是     

④实验时是通过观察      来比较小球动能的大小,从而得出结论的.若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?      ,理由是:     

 

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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.

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

10

0.2

5.5

1

36.4%

2

较陡

10

0.4

7.0

1

 

3

最陡

10

0.6

8.5

1

70.6%

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(1)实验记录数据如下表,则第2次实验时斜面的机械效率为     

(2)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,     

(3)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.比较大小即可验证猜想是否正确.

(4)此探究实验是采用的物理研究方法是     

 

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在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:

次数

钩码重/N

钩码上升高度/cm

弹簧测力计示数/N

弹簧测力计移动距离/cm

1

2

10

0.8

40

2

5

5

1.5

20

(1)此实验所用滑轮的个数至少是      个,其中动滑轮有      个.

(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为      %,第二次实验时滑轮组的机械效率      第一次的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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