题目内容
【题目】如图所示,甲为一半径为R的光滑的 圆弧槽,其底端A点与一粗糙的水平面相连接,将重为G的物体从斜面顶端由静止释放,滑到A点时所用时间为t,由于受到滑动摩擦力的作用物体最终静止在距A点距离为s的B点.求:
(1)物体从顶端滑到A点的过程中,重力做功的平均功率;
(2)物体在水平面上所受滑动摩擦力的大小.
【答案】
(1)解:物体从斜面顶端由静止释放滑到A点时,重力做的功:
WG=Gh=GR,
重力做功的平均功率:
PG= = ;
答:物体从顶端滑到A点的过程中,重力做功的平均功率为 ;
(2)解:物体从顶端滑到A点再到B点的过程中,初动能和末动能均为0,重力做正功、摩擦力做负功,
由动能定理△W=Ek2﹣Ek1可得:
GR﹣fs=0,
则物体在水平面上所受滑动摩擦力的大小:
f= .
答:物体在水平面上所受滑动摩擦力的大小为
【解析】(1)知道物体的重力和下落的高度,根据W=Gh求出重力做的功,又知道物体从斜面顶端由静止释放滑到A点时所用时间,根据P= 求出重力做功的平均功率;(2)物体从斜面顶端由静止释放滑到A点的过程中只有重力做功,水平方向由A到B的过程中只有摩擦力做功,根据动能定理求出物体在水平面上所受滑动摩擦力的大小.
【考点精析】通过灵活运用功率的计算与测量,掌握功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s即可以解答此题.
【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙两组实验,实验数据记录如下:
次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的示数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
1 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
2 | 3 | 5 | 1.2 | 15 |
(1)除图中的实验装置,还需要的测量仪器是;
(2)在实验操作中应该拉动弹簧测力计上升;
(3)计算第2次的机械效率为;
(4)对比甲、乙两组实验,可知会影响滑轮组机械效率.