题目内容
【题目】如图所示,体重为500N的工人小李站在地面上用两个重力均为80N滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重为300N的物体,拉力的功率保持80W,整个装置的机械效率η=75%,求:
(1)请用笔画出滑轮组的组装;
(2)作用在绳端的拉力有多大?
(3)物体上升的速度为多少?
(4)提升过程中克服绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%,小李利用该滑轮组提升物体的最大机械效率.
【答案】(1);(2)200N ;(3)0.2m/s ;(4)87%
【解析】
(1)在连接滑轮组时,既要考虑省力情况还要注意拉力的作用方向;
(2)根据机械效率的公式得到作用在绳端的拉力;
(3)根据功率的公式计算绳子自由端的速度,从而得到物体上升速度;
(4)绳端移动距离s和物体h之间的关系是s=nh,根据W=Fs表示出拉力做的总功,根据W=Gh表示出克服动滑轮重力做的功,绳子重和摩擦对应的额外功始终占总功率的5%,根据总功等于有用功和额外功之和表示出其大小,根据机械效率的公式求出最大拉力时滑轮组的机械效率。
(1)工人站在地上,组成滑轮组的n值为2,如图所示:
(2)根据,绳子的拉力
;
(3)由可得绳子自由端的速度:
,
物体上升的速度:;
(4)人对绳的最大拉力等于人的重力,当以最大拉力提升物体时,滑轮组的机械效率最大,
拉力做的总功:W总=F最大s=2F最大h,
克服动滑轮重力做的额外功:W动=G动h,
重力提升过程中绳子重和摩擦对应的额外功:W绳摩=5%W总=5%×2F最大h=0.1F最大h,
滑轮组做的有用功:W有=W总-W动-W绳摩=2F最大h-G动h-0.1F最大h=1.9F最大h-G动h,
滑轮组的最大机械效率:。
答:(1)如上图所示;
(2)作用在绳端的拉力有200N;
(3)物体上升的速度为0.2m/s;
(4)提升过程中克服绳重和摩擦对应的额外功始终占总功的5%,小李利用该滑轮组提升物体的最大机械效率是87%。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】在观看管乐22班演奏的过程中,小李发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的高低各不相同,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关
小李找来了两个未使用过的一次性注射器制成了一些哨子(如图所示).注射器的规格分别为2.5ml和5ml.他一边吹哨子边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见下表(表中“ml”表示毫升,“cm”表示厘米)
序号 | A | B | C | D | E | F |
注射器规格(ml) | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 5 | 5 | 5 |
空气柱长度(cm) | 2 | 1.5 | 1 | 2 | 1.5 | 1 |
频率(Hz) | 337 | 488 | 562 | 300 | 337 | 488 |
声强级(dB) | 75 | 75 | 60 | 75 | 60 | 75 |
(1)选用序号为A. B. C的三次实验做 对比,可以得出:在空气柱的_____相同时,管内空气柱越短,音调越____。
(2)选用序号为___________的两次实验做对比,可以得出:在空气柱的________相同时,管内空气柱横截面积越大,音调越_________。
(3)实验中响度不同主要是因为______________________造成的。