题目内容
14.质量为60kg的搬运工人,要将质量为40kg的一摞书搬上五楼(每层楼高3米),可以有两种方法:一是把所有的书一次搬上楼;二是先搬一部分书上楼,再搬剩下的部分.第一种方法搬书所做的有用功是4704J,额外功是7056J,机械效率是40%,第二种方法的机械效率比第一种的低(选填“高”或“低”).分析 已知书的质量可求得其重力,利用W=Gh可求得搬书所做的有用功;所做的额外功为克服自身重力所做的功;
这箱书的重力一定,楼的高度前后不变,根据机械效率公式可知效率的大小;通过比较额外功可知哪种方法的机械效率较高.
解答 解:G书=m书g=40kg×9.8N/kg=392N,G人=m人g=60kg×9.8N/kg=588N,
第一种方法搬书所做的有用功W有用=G书h=392N×4×3m=4704J,
W额=G人h=588N×4×3m=7056J,
机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额}}$=$\frac{4704J}{4704J+7056J}$×100%=40%;
这摞书的重力一定,楼的高度前后不变,由W=Gh可知,两次所做的有用功相等;
第方法一所做的额外功为一次克服自身重力所做的功,而方法二所做的额外功是两次克服自身重力所做的功,
因此方法二的额外功大于第一次的额外功,故方法二的总功大于第一次的总功,
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知,η1>η2.即第二种方法的机械效率比第一种的低.
故答案为:4704;7056;40;低.
点评 本题考查了学生对有用功、额外功、总功、功率和机械效率的了解与掌握,能从场景中得出相关信息是本题的关键.
练习册系列答案
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2.
在探究弹性势能跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出实验记录表.
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.下列实验中用到此方法的是②(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“不同物质吸热升温属性”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整:
将同一根(“两根不同”、“同一根”)弹簧压缩不同(“相同”、“不同”)长度,放手后,小球被弹出,测出推动木块移动的距离进行比较.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能.
(4)为了探究猜想二,可选用实验次数②和④的数据进行计较分析,若s2≠s4,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一个,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出实验记录表.
| 实验 次数 | 使用的 弹簧 | 被压缩后弹簧的长度/cm | 木块移动 的距离 |
| ① | 弹簧A | 5 | S1 |
| ② | 弹簧A | 8 | S2 |
| ③ | 弹簧B | 5 | S3 |
| ④ | 弹簧B | 8 | S4 |
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“不同物质吸热升温属性”
(2)请将探究猜想一的方案补充完整:
将同一根(“两根不同”、“同一根”)弹簧压缩不同(“相同”、“不同”)长度,放手后,小球被弹出,测出推动木块移动的距离进行比较.
(3)弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的动能.
(4)为了探究猜想二,可选用实验次数②和④的数据进行计较分析,若s2≠s4,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
9.阅读短文,回答文后的问题.
风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应.风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别.原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热.当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走.风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷.科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度.并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系.
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式C
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降2℃.[人体的比热容取4.2×103J/(kg•℃)]
(3)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水会结冰吗?
答:不会.
(4)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:T=t-0.2v.
风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应.风寒效应会影响人们对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别.原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热.当无风时,在人体皮肤和周围空气之间,有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走.风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷.科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度.并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系,表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系.
| 风速(km/h) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 风寒温度(℃) | 5 | 3 | 1 | -1 | -3 |
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×105J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降2℃.[人体的比热容取4.2×103J/(kg•℃)]
(3)当气温为5℃,风速为35km/h时,地面的水会结冰吗?
答:不会.
(4)根据所给数据,用T表示风寒温度,t表示气温,v表示风速,请你写出三者关系的表达式:T=t-0.2v.