题目内容

4.如图所示的滑轮组装置中,所挂的重物的重力G=50N,施加在绳子自由端的拉力为F=30N时,重物用5s时间匀速上升0.2m,绳重及一切摩擦均可忽略不计.由此可知(  )
A.该装置的机械效率为60%B.拉力做功的功率为1.2W
C.所做额外功为1JD.该装置中动滑轮重为10N

分析 由滑轮组的结构知道承担物重的绳子股数2,则绳子自由端移动的距离s=nh;
重物匀速上升,根据W=Gh、W=Fs分别求有用功和总功,再根据机械效率公式求出滑轮组的机械效率,根据总功等于有用功和额外功之和求出额外功,因绳重及一切摩擦忽略不计,根据W=Gh求出动滑轮的重.

解答 解:、A拉重物做的有用功为:W有用=Gh=50N×0.2m=10J;
由图知,滑轮组由2段绳子承担物重,所以s=2h,绳子末端的拉力做的总功为:W=Fs=Fnh=30N×2×0.2m=12J;
滑轮组的机械效率为:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{10J}{12J}$×100%≈83.3%,故A错误;
B、拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{12J}{5s}$=2.4W,故B错误;
C、对滑轮做的额外功:W=W-W有用=12J-10J=2J,故C错误;
D、绳重及一切摩擦均忽略不计,G=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{2J}{0.2m}$=10N.
故选D.

点评 本题考查有用功、总功、额外功、机械效率的计算,关键是公式的应用.分清有用功、额外功、总功.

练习册系列答案
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14.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,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:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.

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、木块和长刻度尺一,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.后得出以下实验记录表.
实验次数使用的弹被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离
弹簧A5S1
弹簧A8S2
弹簧B5S3
弹簧B8S4
(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变为测量木块移动的距离,下列实验中与此方法相同的是④(填序号).
①探究“杠杆的平衡条件”②研究内能时,将分子间的相互作用与地球对物体的吸引相比.
③研究动能与速度的关系时,保持物体的质量不变    ④利用压强计探究液体内部压强特点
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
①将弹簧A、小球、木块按如图甲安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1
③压缩弹簧,使其长度为8cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S2
④比较分析实验数据S1和S2,得出结论.
(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,可选用试验次数②和④的数据进行比较分析,若S2不等于S4,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
(5)课外兴趣小组活动中,物理老师曾经告诉同学们“重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材,设计了一个研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案:(实验装置如图乙)
①用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x;
②松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置;
③用刻度尺测量出小球上升的高度h.下表数据是小明的实验记录.由表中可知,若压缩量x=1.00cm时,小球上升的高度h1,压缩量x=2.50cm时,小球上升的高度h2,则h1<h2(选填“>”“<”或“=”).
(6)若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比 (选填“成”或“不成”),表格中第5次实验小球上升的高度应为37.5cm.
实验次数弹簧压缩量x(cm)上升的高度h(cm)
11.001.50
22.006.00
33.0013.50
44.0024.00
55.00

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