21.(09广州)甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
(1)甲用图17所示的方法,直接用绳把物体提到三楼,判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若分析正确,在表中同一行的空格画“√”
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分析一 |
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物体在力F的方向上移动了距离,所以拉力F对物体做了功 |
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分析二 |
物体匀速上升,其动能不变,重力势能增加 |
能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F对物体做了功 |
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(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大?
(3)乙用图18所示的方法,通过滑轮把物体捉到二楼,滑轮重10N,人对绳的拉力60N。有人计算乙做的总功过程如下
W=F乙S ①
②
S=6m ③
联立①②③求出W,
请改正②、③中错误之处
答案:
(1)分析一 (√ );分析二 (√ )
(2)对物体所做的功为 W= Gh = 100N×6m = 600 J
功率为 P= W/t = 600 J /20 s = 30W
(3) F 乙 = 60N S = nh =2 × 6m =12m
.如图19所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神.已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s.
(1)如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力.小明同学如果站在地面上,用如图20所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为80%,求小明同学的
拉力至少要多大?(g取10N/kg)
答案:解:(1)P=W/t=Gh/t=mgh/t=80kg×10N/kg×39m/200s=156W
(2)D滑轮组. 拉力方向向下且更省力
∵η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/4Fh=G/4F
∴F=G/4η=(80kg×10N/kg)/(4×0.8)=250N
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(09河南)5月12日,四川汶川发生8级大地震,震后立即开展了紧急救援。在救援过程中,常看到救援工作者使用的这种起重机械,利用这种机械吊起坍塌的混凝土结构的吊板。如所示是这种起重机吊臂上的滑轮组,它在50s内将重为2.4×104N的吊板匀速提高10m。已知拉力F为104N。则这个过程中:
(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?
(2)滑轮组的机械效率多大?
答案:(1)3×105J 6×103W (2)80℅
(09兰州).如图所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9 ×103
kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:
(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?
(g=10N/kg)
答案:
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29.(09江苏)用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
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次数 |
钩码 悬挂点 |
钩码总重 G/N |
钩码移动距离 h/m |
拉力 F/N |
测力计移动距离 s/m |
机械效率 η/% |
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1 |
A点 |
1.5 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
71.4 |
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2 |
B点 |
2.0 |
0.15 |
1.2 |
0.30 |
83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: ;
请简要说明两条理由:① ;② .
答案:
(1)0.5 66.7 由于使用杠杆时需要克服杠杆自重(克服摩擦力)等做功
(2)不能 两次实验时钩码没有挂在同一位置 仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的
(09河南)是小松同学测定滑轮组机械效率的实验装置,
小松同学实验中测量的有关数据如右表所示:
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次数 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
细线自由端移动的距离s/m |
机械效率η/% |
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1 |
2.0 |
0.03 |
1.6 |
0.06 |
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2 |
3.0 |
0.05 |
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0.1 |
75 |
⑴请你根据表中数据在图12中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格。
⑵若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
⑶小松在实验过程中,应当 向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
答案:(1)绕线图略 62.5 2.0 (2)变大 (3)匀速