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如图所示,用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升,在时间t内物体上升的高度为h(物体...

如图所示,用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升,在时间t内物体上升的高度为h(物体未拉出水面,若物体的体积为V,水的密度为ρ,则下列算式正确的是

A.η= B.η=   

C.W=Gh D.P

 

D 【解析】 用力F拉着重为G的物体竖直匀速上升时物体未拉出水面,排开水的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出受到的浮力,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=mh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出拉力做的功,根据W=(G﹣F浮)h求出有用功,根据求出有用功的功率,利用求出滑轮组的机械效率. 因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,物体竖直匀速上升过程中,受到的浮力:F浮=ρgV排=ρgV; 由图可知,滑轮组绳子的有效股数n=3, 则绳端移动的距离:s=nh=3h, 绳子拉力做的总功:W总=Fs=F×3h=3Fh; 动滑轮对物体的拉力:F′=G﹣F浮=G﹣ρgV, 动滑轮对物体的拉力做的功为有用功,则有用功:W有=F′h=(G﹣ρgV)h,故C错误; 有用功的功率: ,故D正确; 滑轮组的机械效率: ,故AB错误. 故选D.  
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考点分析:
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在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用两组滑轮组进行了5次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据,用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据,测得数据如表:

实验次数

动滑轮重G/N

物重G/N

钩码上升高度h/m

动力F/N

动力作用点移动距离s/m

滑轮组的机械效率η/%

1

0.5

1

0.1

0.7

0.3

47.6

2

0.5

1

0.2

0.7

0.6

47.6

3

0.5

2

0.1

1.1

0.3

60.6

4

0.5

4

0.1

2

0.3

5

1

4

0.1

0.5

 

(1)请根据前四组数据,在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.

(2)实验中应沿竖直方向    拉动弹簧测力计.

(3)表格中变化处数据应为     ;根据图乙中弹簧测力计可知编号数据应为    N.

(4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与               无关.

(5)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和               有关.

(6)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.你认为这句话是    的(填“正确”或“错误”).你是用小明收集的数据中     两组数据对比分析来判断的.

 

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体积为8m3的正方体A重为1000N,质量为60kg的小明用如图所示装置(不计绳重及绳与滑轮组间的摩擦)把A物体沿水平方向匀速拉动了4m,所用时间为32s,在拉动过程中,小明对地面的压力与自身重力之比为13,每个滑轮的质量均为20kg。(g10N/kg)。求:

(1)物体A对地面的压强;

(2)小明做功的功率;

(3)该装置的机械效率。

 

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救援车工作原理如图所示,当车载电机对钢绳施加的拉力F大小为2.5×103N时,小车A恰能匀速缓慢地沿斜面上升.已知小车A的质量为1t,斜面高为2m,斜面长为5m(不计车长、钢绳重、动滑轮重、钢绳与滑轮间的摩擦和滑轮与轴间的摩擦,g10Nkg)在小车A由水平路面被拖上救援车的过程中,钢绳所做的有用功为_____J,整个装置的机械效率为_____,小车A与斜面间的摩擦力大小为_____N

 

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高速铁路的输电线,无论冬、夏都绷的直直的,以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置。钢绳通过滑轮组悬挂20个相同的坠砣,每个坠砣质量为25kg,不计滑轮和钢绳自重和摩擦,输电线A端受到的拉力大小为________N。若某段时间内坠砣串下降了30cm,则输电线A端向左移动了_______cm。(g10N/kg,不考虑钢绳的热胀冷缩)

 

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用一个动滑轮在5s内将一重为300N的物体匀速向上提升3m,动滑轮的机械效率是75%,则拉力大小为_____N,若忽略绳重与摩擦,动滑轮的重力为_____N

 

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