若在一个理想的情况下,做功过程中不需要做额外功,则下列说法中正确的是( )
A. η=100% B. η>100%
C. η<100% D. 无法确定η的大小
A 【解析】有用功和额外功的和等于总功,即W有+W额外=W总,又因为机械效率公式η=W有/W总,所以,机械效率η总是小于100%;理想情况下(不计机械重和摩擦,额外功为0),所以W总=W有,η=100%,故选A。如图所示,为使杠杆平衡,F1、F2、F3三次分别作用在A点,其中________最小.
F2 【解析】由图知道,当在A点施力时,力的方向与杠杆垂直时动力臂最大,即最省力,所以F2 最小。如图是运动员在水平地面上做俯卧撑时的情景,已知地面对两个手掌的支持力为360N,对两个脚尖的支持力为240N,手掌到脚尖的距离为1.5m,则运动员所受的重力为 N,人体重心到脚尖的水平距离为 m。
600 0.9 【解析】试题分析:人受三个力平衡,所以重力等于两个支持力的和。由杠杆的平衡条件得:FL1=GL2, L2=FL1/G=如图所示,将一个重10N的物体用沿斜面向上的拉力F=7.5N匀速拉到斜面的顶端,物体沿斜面移动的距离s为5m,上升的高度h为3m,则人对物体做的有用功是___J,斜面的机械效率为___.在高度相同时,斜面越长越____(选填“省力”或“费力”).
30 80% 省力 【解析】试题分析:克服物体重力所做的功为有用功,则有用功:W有=Gh=10N×3m=30J;拉力做的总功:W总=Fs=7.5N×5m=37.5J;斜面的机械效率:η=×100%=×100%=80%;由功的原理可知,在高度相同时,斜面越长越省力。【2017•烟台卷】往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去,如图所示,工人用3m长的斜面,把120kg的重物提高1m,假设斜面很光滑,则需要施加的推力为___,若实际用力为500N,斜面的机械效率为____,重物受到的摩擦力为___.(g取10N/kg).
400N 80% 100N 【解析】【解析】 (1)斜面很光滑,故利用功的原理得,人做的有用功等于用斜面所做的功: ; , 解得: (2)若实际用力为500N,人所做的总功: ; 斜面的机械效率: (3) 即: 所以 答案: (1). 400N (2). 80% (3). 100N如图所示,一辆汽车不小心开进泥潭,司机取来一套滑轮组将汽车从泥潭里拉出.若汽车重为80 000 N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率是80%,则该司机最少需要用________N的力才能把汽车从泥潭里拉出.
750 【解析】由图知道,n=4,若物体被拉动的距离为s物,则绳子自由端移动的距离是4s物;因为汽车受到的阻力是:f=0.03G=0.03×8×104 N=2400N,所以由η=W有用/W总=fs物/Fs=fs物/F×4s物=f/4F可得绳端的拉力是:F=f/4η=2400N/4×80%=750N。小张在探究“杠杆平衡条件”实验中,给他提供的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,如右下图所示,此时应把杠杆左端的平衡螺母向 选填“左”或“右”)调节;
(2)小张将实验数据记录在下表中:
表格中空缺的实验数据“”是 ;
(3)小张在实验中多次改变力和力臂的大小主要是为了 (只有一个正确答案,选填答案序号)
①减小摩擦
②多次测量取平均值减小误差
③使每组数据更准确
④获取多组实验数据归纳出物理规律
(1)右(2)20(3)④ 【解析】 试题分析:(1)杠杆要求在水平位置平衡,这样更方便读出力臂,图中杠杆右侧高于左侧,说明右侧较轻,所以应将平衡螺母向右调,可以记成杠杆哪边高平衡螺母向哪一侧移动;(2)根据,可知;(3)该实验是探究规律的实验,目的是得到实验规律,所以多次测量目的是避免实验偶然性,得到普遍规律,故选择④。如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重为6N.
(1)实验时应竖直向上 拉动弹簧测力计,测得拉力大小为2.5N.
(2)若钩码上升的高度为10cm,该滑轮组的机械效率为 .
(3)若仅增加钩码的质量,则该滑轮组的机械效率将 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(1)匀速;(2)80%;(3)增大 【解析】 试题分析:(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计;(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%;(3)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大。如图所示,斜面长s=1.5m,高h=0.3m。建筑工人将重G=500N的货物箱,用绳子从地面匀速拉到顶端时,沿斜面向上的拉力F=150N。忽略绳子重力。求:
(1)该过程拉力F做的功;
(2)该装置的机械效率;
(3)货物箱在斜面上受的摩擦力大小。
(1)225J (2)66.7% (3)50N 【解析】试题分析:(1)该过程拉力F做的功W=Fs=150N×1.5m=225J.(2)有用功W有用=Gh=mgh=500N×0.3m=150J,该装置的机械效率;(3)额外功W额=W-W有用=225J-150J=75J,货物箱在斜面上受的摩擦力大小;如图所示的电路中属于有错误的电路图是( )
A. B. C. D.
D 【解析】A图,两灯并联,开关位于干路,正确; B图,三灯串联,图无错; C图,两灯并联,开关位于干路,正确; D图,两灯串联,但下面的开关闭合后会将灯及电源短路,图错误; 故选D。