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如图,建筑工人用400N的拉力,将重900N的物体匀速提升3m,所用时间是18s...

如图,建筑工人用400N的拉力,将重900N的物体匀速提升3m,所用时间是18s,求:

(1)有用功

(2)工人做功的功率

(3)滑轮组的机械效率

(4)用此滑轮组吊起1200 N的物体,所用拉力是多大?

 

2700J 200w 75% 500N 【解析】【解答】【解析】 (1)有用功W=Fs=Gh=900N×3m=2700J (2)绳子自由端移动的距离: s=nh=3×3m=9m, 拉力做的总功: W总=Fs=400N×9m=3600J, 则工人做功的功率: . (3)拉力做的有用功2700J, 则滑轮组的机械效率: . (4)由图可知,承担物重的绳子股数n=3, 不计绳重和摩擦,由得,动滑轮重: G动=nF-G=3×400N-1000N=200N. 用此滑轮组吊起1200 N的物体,所用拉力是F=(G物+G动)=(1200N+200N)=467N. 答:(1)有用功2700J; (2)工人做功的功率200W; (3)滑轮组的机械效率75%; (4)用此滑轮组吊起1200 N的物体,所用拉力是476N.  
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考点分析:
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做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示,一同学重500N,P点为重心,他每次将身体撑起,肩部上升0.4m.某次测试中.他1min内完成30次俯卧撑。求:

(1) 俯卧撑中的动力臂L1、阻力臂L2的大小。

(2)将身体匀速撑起,地面对双手的支持力。

(3)将身体撑起一次所做的功。

(4)该同学lmin内的功率.

 

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人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。某种巧克力的营养成分表上标有“每100g   能量2.361×106J”。

(1)小华同学质量为50kg,正常情况下步行上一层楼需要12s,他克服重力做多少功?他克服重力做功的功率是多少?(每层楼高3m,g取10N/kg)

(2)人体摄入了过多的能量往往希望通过运动消耗掉。小华同学吃了一块净含量50g的上述巧克力,如果他从巧克力获得的能量全部用于克服重力做功,则他要爬多少层楼?

 

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估测人上楼时的功率:

(1)实验的原理是P=_______

(2)实验需要测量的物理量有:____________________________________

(3)需要的测量工具 有:___________________________

(4)计算功率的表达式是P=__________

 

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小明测量滑轮组机械效率的实验过程如图所示.

(1)实验中,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。

(2)第一次实验如图甲乙丙丁所示.根据图示把实验数据记录在表格中._________

(3)分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越______(选填“高”或“低”)。

(4)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_________(选填“变大”“变小”或“不变”).

(5)实验结束后,在交流讨论时,小华提出:在小明所用的两个测量工具中减去一个,也能测出滑轮组的机械效率,你认为可以减去的测量工具是________.由此推知:滑轮组的机械效率与__________无关.

 

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在“探究杠杆的平衡条件”的实验中:

(1)杠杆的平衡状态是指杠杆处于______或匀速转动状态.实验前没有挂钩码时,杠杆的平衡位置如图(甲)所示。应将杠杆左端螺母向____边旋一些,使杠杆在水平位置平衡,其主要目的是______________

(2)调好后,第一组按图(乙)进行实验,第二组按图(丙)进行实验.你认为第_____组实验更好,理由是_____________________________________

(3)记录实验数据的表格如下,请将表格空白处补充完整__________

(4)某同学通过以上实验操作及数据分析,得出杠杆的平衡条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂.你认为他的结论________(填“可靠”或“不可靠”),理由是________________________________________

(5)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如右图所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是:_____________

 

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