30.(6分)(选做题1) 螺旋常和杠杆连结在一起使用,达到省力的目的。那么螺旋是如何省力的呢?下面以举重螺旋(千斤顶)为例进行分析。图18为举重螺旋的结构示意图,设螺距为h,螺旋手柄末端到螺旋轴线的距离为l,当螺旋旋转一周时,重物被升高一个螺距。若这个螺旋的机械效率为η,用它将重力为G的物体举起,需要作用在手柄上的动力F为多少?
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图18
(选做题2) 小红和小明在收听新闻中发现:海啸、山洪、泥石流、火山爆发等自然灾害频繁发生。
小红和小明分头查阅了许多资料,得到了如下的一些信息:
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①发生海啸时,海洋中聚积的能量造成滔天巨浪,形成一堵堵水墙狠命向岸上拍击,造成严重的人员财产损失 |
②潮汐能也是蕴含在海洋中的一种能量。利用潮汐来推动发电机发电的技术已日趋成熟 |
③火山爆发时,将大量的地热能带到地面,炽热岩浆将所到之处的动植物化为焦土 |
④地热能,被看作是人类历史上开辟的又一个新能源,它可直接用在住室取暖、温室、供热和工业上的发电 |
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⑤水力发电是利用江河水流从高处流到低处存在的势能进行发电 |
⑥雨季,长江洪水爆发,就会冲毁堤坝,淹没大批农田和城镇 |
⑦泥石流经常突然爆发,所到之处破坏性极大,一切尽被摧毁 |
⑧封山育林、停耕还林可以固结表土,降低泥石流的发生频率 |
(1)他们经过讨论将上述能量释放分为了两大类:
一类属于有益的能量,如:______________;另一类属于有害的能量,如:______________。
(2)他们发现海啸、山洪、泥石流、火山爆发、潮汐能、水能的共同特点是蕴含了大量的_________能和_________能,一旦释放可以产生强大的破坏力。
(3)他们了解到灾害的直接原因是由动能引起的,它的大小跟物体的_________和_________有关,对质量和速度相比,哪个对物体的动能影响更大呢?他们查阅了资料,得知动能的大小:Ek=
mv2。
(4)请你利用Ek=
mv2计算,发生泥石流时,泥石流的速度是15 m/s,求一块0.3 kg的小石头的动能是__________J。可见大量的石头滑下能产生巨大能量。
29.(3分)下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据。
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次数 |
斜面材料 |
物体重力/N |
斜面高度/m |
斜面长度/m |
沿斜面拉力/N |
机械效率 |
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1 |
较光滑木板 |
4 |
0.2 |
1.2 |
0.9 |
74% |
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2 |
较粗糙木板 |
4 |
0.2 |
1.2 |
1.2 |
55% |
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3 |
铺有毛巾的木板 |
4 |
0.2 |
1.2 |
1.6 |
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(1)通过计算,在表中填上所缺数据。
(2)分析表中数据可得结论:在_________相同时,斜面越粗糙,机械效率越______。