题目内容

16.如图所示,手用F1的力直接将物体B匀速竖直提升h,F1做功为30J;若借助滑轮组把B匀速提升相同高度,滑轮组机械效率是30%,则(  )
A.F1<F2B.F2方向上,绳端移动的距离等于h
C.F2做功为30JD.此滑轮组省力,却费距离

分析 直接将物体提起做的功是有用功,利用机械将物体提起做的功是总功.根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可计算出总功,然后与有用功比较即可知F1和F2的关系.
由图可知,利用滑轮组提升物体时由3段绳子承担,则s=3h.根据F1和F2的关系判断是否省力.

解答 解:
(1)用F1的力直接将物体B匀速提升h,F1做功为30J,即有用功:W=Gh=F1h=30J…①,
滑轮组把B匀速提升相同高度,F2做功是总功,
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得F2做功:W=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{30J}{30%}$=100J.
由图可知,利用滑轮组提升物体时,F2方向上,绳端移动的距离等于3h,
W=F2s=F2×3×h=100J…②
由①②比较可知,F1<F2;故A正确;B、C错误;
(2)由F1<F2可知,此滑轮组不省力,故D错误.
故选A.

点评 本题考查了对有用功、总功的理解和机械效率公式的应用,正确认识有用功和总功是解题的关键.

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7.阅读下面的科技短文,回答问题.
世界上最轻的固体--“碳海绵”
2013年3月19日,浙江大学高分子系高超教授的课题组向人们展示了神奇的“碳海绵”.一个由这种材料组成的8立方厘米大小的物体可以放在一朵花上,而花瓣完全不会变形,如图所示.“碳海绵”是世界上最轻的固体.它是一种用石墨烯制造出的气凝胶,每立方厘米的质量只有0.16mg,比氦气还要轻,约是体积同样大小的氢气质量的两倍.
“碳海绵”可任意调整形状,弹性也很好,体积被压缩80%后仍可恢复原状.它对有机溶剂有超快、超高的吸附力,是已被报道的吸油力最强的材料.现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但“碳海绵”能吸收250倍左右,最高可达900倍,而且只吸油不吸水.“碳海绵”这一特性可用来处理海上原油泄漏事件--把“碳海绵”撒在海面上,就能把漏油迅速吸进来,因为有弹性,便于把吸进的油挤出来回收,“碳海绵”也可以重新使用.另外,“碳海绵”还可能成为理想的储能保温材料、催化剂载体及高效复合材料,有广阔的应用前景.
(1)“碳海绵”是世界上最轻的固体.这里的“轻”实际上是指它的密度小.
(2)图中“碳海绵”的质量是0.00128g.
(3)氢气的密度是0.08kg/m3
(4)“碳海绵”可用来处理海上原油泄漏事件,是因为它具有吸油能力强这一特性.

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