题目内容

如图,小明用1500N的力将重为2500N的物体,沿斜面从底部推到高为1.5m的车厢上,斜面长为3m,则他做的有用功是________J,总功是________J,机械效率是________.

3750    4500    83.3%
分析:人利用斜面提升重物时推力所做的功为总功,有用功是克服物体重力而做的功,利用公式η=可求出.
解答:h=1.5m,s=3m,
W=Gh=2500N×1.5m=3750J,
W=Fs=1500N×3m=4500J,
η=×100%=×100%≈83.3%.
故答案为:3750;4500;83.3%.
点评:斜面是一种简单机械,克服重力做的功为有用功,推力做的功为总功,克服摩擦力做的功为额外功.
练习册系列答案
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如图甲所示,是江苏如东风力发电场的外景,该场是亚洲目前建设规模最大的风电基地.小明在参观了发电场后,对风力发电机产生了浓厚的兴趣.

风力发电机发电时的输出功率和哪些因素有关呢?对这一问题,他做了如下猜想:
①风力发电机的输出功率可能与风速有关.
②风力发电机的输出功率可能与叶片的倾角有关.
(1)请你也提出一个猜想:
③风力发电机的输出功率可能与
风叶的材料(或表面积)
风叶的材料(或表面积)
有关.
为了探究风力发电机的输出功率是否与风速有关,小明设计了如下实验步骤:①如图乙,将风叶安装在风车底座上,把线的一端固定在风车转轴上,另一端系上钩码.②在风车正前方1米处放置电风扇,将电风扇的风速调到1挡位,用秒表记录提升钩码到A点所需的时间.③将电风扇换到2、3挡位,重复以上实验,并将数据记录在表格中.(注:电风扇挡位越高,风速越大)
表一:
电风扇挡位 钩码的质量(克) 提升钩码到A点的时间(秒)
1 50 15
2 50 13
3 50 10
请你回答:
(2)这个实验是通过测量
提升钩码到A点的时间
提升钩码到A点的时间
来比较风车输出功率的大小.
(3)通过实验可以得到的结论是:
风速越大,风车的输出功率越大
风速越大,风车的输出功率越大

为了进一步研究风力发电机,他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据:
表二:输出功率与风速的关系
风速(m/s) 5 10 15 20
输出功率(kW) 80 720 1500 1100
表三:不同风速下风力发电机每秒获得的风能:
风速(m/s) 5 10 15 20
1s获得的能量(104J) 15 120 405 350
(4)风能是清洁能源,也是
可再生
可再生
(选填“可再生”或“不可再生”)能源.风力发电机的工作原理是
电磁感应
电磁感应

(5)对表格进行分析,你发现风速在5m/s~15m/s的范围内,风力发电机每秒获得的风能与风速的关系是
风车获得的能量与风速成正比关系
风车获得的能量与风速成正比关系

(6)风速为10m/s时,这台发电机1h发的电可供教室里10盏标有“220V  40W”的灯同时工作
1800
1800
h.这些能量相当于
86.4
86.4
kg煤完全燃烧放的热.(煤的热值是3×107J/kg)
(7)风速为10m/s时,这台发电机的发电效率为
60%
60%

(8)当风速超过20m/s时,为了防止每秒获得的风能过大,导致风叶损坏,你认为可采取的措施是:
适当减小叶片的受力面积(或者叶片采用柔性材料)
适当减小叶片的受力面积(或者叶片采用柔性材料)

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