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文档简介
1、机械功与机械能22考点一:机械能及其转化1. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图) 过程中能量变化的叙述,其中正确的是(,放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该)A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大2. 能量的形式多种多样 且可以相互转化。下列事例中,属于内能转化为机械能的是U氯弹鏗炸 > 内燃机做功冲茬3. 下列现象中机械能转化为内能的是(A. 暖手宝通电后很快发热B. 小孩子滑滑梯时屁股发热C. 热气球点火后冉冉升起D. 阳光下,纸片放在凸透镜的焦点上
2、会着火如图所示为卫星从远地点向近地点运动的过程.针对该4. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,过程,以下说法正确的是()A. 动能逐渐增大,机械能增大B. 势能逐渐减小,机械能减小C. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变D. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小5. 生活中能量转化的实例很多。下列描述中,错误的是()A. 摩擦生热是把机械能转化为内能B. 摩擦起电是把电能转化为机械能C. 电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D. 燃料燃烧放热是把化学能转化为内能6. 小文同学采用如图所示的甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是A甲种方法克服重力
3、做功多B. 乙种方法更省力C. 两种方法机械效率相等D. 两种情况下,货物机械能都增加h越高,钢球运动到水 (选填“质量”或“速度”)有关。(2)若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,速度相同时,质量越的钢球将木块B撞得越远。这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”) 有关。(3)若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。考点二:机械效率1.如图,用一个重为 2N的动滑轮,把 G物=12N的物体在2s内匀速提升0. 2m (不考虑绳子的重力和摩擦),则(A.绳子的拉力 F=6NC.有用功W<=2. 8JB
4、.绳子自由端移动速度 v=0 . 1m/sD.动滑轮的机械效率n =85. 7%2.如图所示的滑轮组,每个滑轮重20N,拉动绳子自由端,用这个滑轮组把质量为38kg 的重物匀速提升3m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg 下列正确的是()? IA. 作用在绳自由端的拉力大小为400NB. 该过程做的有用功为1200JC. 该过程的机械效率为95%D. 所挂物体超重,该滑轮组机械效率越小3.在测“滑轮组的机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A (如图10甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码。当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标
5、记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图10乙所示),则以下所求物理量正确的是()ITA. 拉力所做的功 W= 2FHB. 拉力所做的有用功皿用=GHC. 该滑轮组的机械效率n< 1D. 该滑轮组的机械效率n= G/ ( 3F)4. 如图所示,使用滑轮组提升重物时,能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)() J卜/ IA. 改变绕绳方式B. 减小动滑轮的质量C. 减小提升重物的高度D. 减小被提升物的质量5. 乡镇居民建楼房地受条件限制, 无法使用起重机吊建筑材料上楼, 常用如图所示的装置.已 知每根绳子能承受的最大拉力为 500N,定滑轮的质量为 0. 5kg,动滑轮的质量为 0. 6k
6、g , 货箱重为15N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是()g=10N/kg .A. 匀速吊起材料上楼,每次能吊的材料最多不能超过1031NB. 使用的定滑轮 质量越小,该装置的机械效率越高C. 工人快速拉升与慢速拉升同样的材料相比,工人做功的功率相同D. 若知道所吊材料受到的重力,匀速吊起材料上升10m,则可计算水平拉力 F所做的功6. 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则 ()A.手的拉力:F甲 F乙;机械效率:n甲n乙B.手的拉力:F ?=F乙;机械效率:n甲=n乙C.手的拉力:F甲 F乙;机械效率:n甲耳乙
7、D.手的拉力:F甲v F乙;机械效率:n甲n乙7.如图所示,物体浸没在水中,工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80%不计绳重和摩擦,g=10N/Kg,则下列说法中正确的是()A. 物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB. 物体在水中受到的浮力为320NC. 物体的体积为 8X 10-3mD. 物体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%8.如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了2m,动滑轮重为100N (不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A. 绳子自由端拉力的功率是70WB. 滑轮
8、组的机械效率是 85. 7%400JC. 提升重物的过程中所做的额外功是D. 提升的重物变成 400N时,滑轮组的机械效率将变大9. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体 M质量为76kg , M的体积为3X 10-3m,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0. 5m/s的速度匀速提升了 10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示, 不计 绳重和摩擦力大小。求:(g=10N/kg )(1) 求物体M的重力?(2) 求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力?(3) 求滑轮组提升重物的机械效率?10. 如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体
9、。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0. 1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:(1) 物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;(2 )动滑轮的重力;(3)物体质量为10kg,以0. 1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。11. 如图所示,小刚欲将一袋粮食从地面抬到楼顶,在不计绳重和摩擦的情况下,小刚用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提髙 10m,他所用拉力为25N,则整个过程中,小刚所 做的有 用功是_L ,总功是 J ,动滑轮的机械效率是 ;如果用该动滑轮把重 100N的一袋粮食匀速提升相同高度,则这
10、个动滑轮的机械效率将 (选填“变大”、“变小”12. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲所用的拉力 乙所用的拉力;甲滑轮组的效率乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”).屮乙13. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.实验次数123斗46 T釦码上升高嵐h/那0. 10. 1纯轴竝力F/N1. S1. 61. S动距离訂R0. 3X 4机械敦率q74” 1%62 -族(1) 实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.(2) 通过表中数据可分析出第 2次实验是用 (选填“甲”或
11、“乙”)图所示装置做的 实验.(3) 通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低” )(4 )小组同学再用第 2次实验中使用的装置做第 3次试验,表中第3次实验中绳端移动距离 s漏记,但仍然计算出第 3次的机械效率n = (保留3位有效数字).14. 某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,相关数据记录在下表中。実验次数菌磅上笄的奇度/皿龍墙的拉力/n龍墙移动的1斗0. 101_ 80. 3260. 102- 5队336a. is2. 5(1)实验中,使用滑轮
12、组提升重物时,应竖直向上 拉动弹簧测力计。(2) 第二次实验中,2s内钩码上升的高度为 0. 1 m,则它运动的速度为m/s(3) 第三次实验中,绳端移动的距离为 _,滑轮组的机械效率为 。(4) 分析比较第一、二两次实验数据,有用功W有W2有,滑轮组的机械效率n in 2 (两空均选填“” “=”或“v”)。由此可知,可采用 的方法来提高滑轮组的机械效率。考点三:功1. 水平地面上的购物车在水平推力的作用下,沿推力的方向运动一段距离,则下列判断中正确的是A.重力对购物车做了功B.支持力对购物车做了功C.推力对购物车做了功D.没有力对购物车做功2.下列事例中,人对物体做功的是()A. 用300
13、N的力推石头,石头没动B. 举着杠铃原地不动C. 扛着米袋慢慢登上楼梯D. 提着水桶在水平地面上匀速前进参考答案考点一:机械能及其转化1. 将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压(如图),放手后笔会向上弹起一定高度。下列关于该过程中能量变化的叙述,其中正确的是()A. 向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小B. 向下按笔的过程中,笔的重力势能增大C. 笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大D. 笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大【答案】C【解析】向下按笔的过程中,弹簧被压缩,弹性势能增大,故A错;向下按笔的过程中,笔的高度减小,重力势能减小,故 B错;笔向上弹起的过程中,笔的高度增加,重力势能增大,故
14、C正确;笔向上弹起的过程中,弹簧形变减小,弹性势能变小,故D错;应选Co2. 能量的形式多种多样且可以相互转化。下列事例中,属于内能转化为机械能的是民电风扇工作A内燃机做功冲稈【答案】D【解析】A.运动员的奔跑将生物能转化为机械能,不正确;B.电风扇将电能转化为机械能,不符合题意;C.氢弹爆炸将原子能转化为内能,C不符合题意;D.内燃机做功冲程将内能转化为机械能,正确。故选Db3.F列现象中机械能转化为内能的是(A.暖手宝通电后很快发热B.小孩子滑滑梯时屁股发热C.热气球点火后冉冉升起D.阳光下,纸片放在凸透镜的焦点上会着火【答案】B【解析】暖手宝通电后很快发热,消耗电能,得到内能,是电能转化
15、为内能的过程,故A错;小孩子滑滑梯时屁股与滑梯摩擦做功,屁股发热,机械能转化为内能,故 B正确;热气球点火后冉冉升起,内能转化为机械能,故C错;纸片在凸透镜的焦点上会着火,太阳能转化为内能,故D错;故应选B。4. 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行,如图所示为卫星从远地点向近地点运动的过程.针对该过程,以下说法正确的是()A. 动能逐渐增大,机械能增大B. 势能逐渐减小,机械能减小C. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能不变D. 动能逐渐增大,势能逐渐减小,机械能减小【答案】C【解析】当卫星从远地点向近地点运动时,卫星质量不变,高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大;减小的重力势能等于增加的动能
16、,也就是说在能量的转化过程中,机械能的总量保持不变,故应选Co5. 生活中能量转化的实例很多。下列描述中,错误的是()A. 摩擦生热是把机械能转化为内能B. 摩擦起电是把电能转化为机械能C. 电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能D. 燃料燃烧放热是把化学能转化为内能【答案】B【解析】解决此题的关键是知道各种现象的能量储存方式和转化方式.判断减小的能和获得的能分别是哪一个.A、摩擦生热是克服摩擦做功,把机械能转化为内能,故A正确;B、摩擦起电是电子的转移,可以把机械能转化为电能,故B错误;C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能,故 C正确;D、燃料燃烧放热是把自身蕴含的化学能
17、转化为内能,故D正确.故选B.6. 小文同学采用如图所示的甲、 乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车 上,其中说法正确的是A甲种方法克服重力做功多B. 乙种方法更省力C. 两种方法机械效率相等D. 两种情况下,货物机械能都增加【答案】D【解析】 甲、乙两种不同的方式将同一货物从地面匀速搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是A甲种方法利用斜面,克服摩擦力做的总功多,但由于和乙提高的高度相同,因此克服重力做功一样多,A错误;B.甲使用了机械斜面,因此甲种方法更省力,B错误;C.两种方法做的有用功相同,但甲做的总功多,因此甲的机械效率小,C错误;D.两种情况下,货物都被举高,重力势能增
18、加,而机械能包括动能和势能的和,动能不变,势能增加,因此机械能都增加,D正确。正确选 Dbh越高,钢球运动到水 (选填“质量”或“速度”)有关。(2) 若让不同质量的钢球从斜槽同一高度由静止开始滚下,速度相同时,质量越的钢球将木块B撞得越远。这反映出物体的动能与物体的 (选填“质量”或“速度”)有关。(3) 若斜槽光滑,小球从斜槽顶端由静止滚到斜面底部的过程中,其机械能 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。【答案】(1)大 速度(2 )大 质量 (3)不变【解析】(1)同一钢球的位置越高,运动到水平面时速度越大,木块B被撞得越远;这说明物体的动能与物体速度有关;(2)当钢球从同一高度滚下时,
19、到水平面的速度相同,质量越大,木块B被撞得越远;这说明物体的动能与物体的质量有关;(3)当小球从光滑的斜槽滚下时,小球只受重力,动能和重力势能相互转化,机械能总量守恒。考点二:机械效率1.如图,用一个重为 2N的动滑轮,把 G物=12N的物体在2s内匀速提升0. 2m (不考虑绳子 的重力和摩擦),则()AVfA. 绳子的拉力 F=6NB .绳子自由端移动速度 v=0 . 1m/sC.有用功 Wt=2. 8JD.动滑轮的机械效率n =85. 7%【答案】D【解析】图中使用的是动滑轮,n=2,不考虑绳子的重力和摩擦,拉力F= (G轮+G物) /2= (2N+12N/2=7N,故A错;物体在 2s
20、内匀速提升 0. 2m,物体上升速度 v物=h/t=0 . 2m/2s=0. 1m/s, 绳子自由端移动速度 v=2v物=2X 0. 1m/s=0.2m/s,故B错;有用功:Wr =Gh=12NX 0. 2m=2 4J , 故 C错;总功: W总=Fs=FX 2h=7NX 2X 0. 2m=2. 8J,机械效率:n =W有用/W总=2. 4J/2 . 8J 疋85 . 7%故D正确;故应选 D2. 如图所示的滑轮组,每个滑轮重20N,拉动绳子自由端,用这个滑轮组把质量为38kg的重物匀速提升3m,不计绳重和摩擦,g取10N/kg .下列正确的是()A. 作用在绳自由端的拉力大小为400NB.
21、该过程做的有用功为 1200JC. 该过程的机械效率为 95%D. 所挂物体超重,该滑轮组机械效率越小【答案】C【解析】由图示可知,承担物重的绳子的段数n=2,拉力端移动的距离:s=2h=2X 3m=6m物体受到的重力为G=mg=38kg< 10N/kg=380N ;不计绳重和摩擦,可得作用在绳子自由端的拉力:F=1/2(G+G动)=1/2 X 400N=200N 故 A 错误;在 2s 内做的有用功: W有用=Gh=380NX 3m=1140J, 故 B 错误;Wm、=Fs=200NX 6m=1200J,滑轮组的机械效率:n =Wt/W 总=1140J/1200J=95% ;故C正确;
22、不计绳重和摩擦,动滑轮重力一定,滑轮组提起的物重越大,有用功越多,但额外功不变,所以机械效率越高,故D错误;故应选Co3. 在测“滑轮组的机械效率”的活动中,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作一标记A (如图10甲所示),然后用大小为F的拉力匀速竖直向上提升总重为G的钩码。当钩码上升的高度为H时,瑞瑞同学在与动滑轮相切的细绳上作另一标记B,并测得AB两点间的距离为2H(如图10乙所示),则以下所求物理量正确的是()A. 拉力所做的功 W 2FHB. 拉力所做的有用功 W有用=GHC. 该滑轮组的机械效率n<1D.该滑轮组的机械效率n= G/ (3F)【答案】BCD【解析】由图示可知,滑轮组
23、由3段绳子吊着物体,物体上升H,绳端应上升 3H,故拉力所做的功W=3FH故A错;拉力所做的有用功就是克服重力所做的功W有用=GH故B正确;由于不可避免地要做额外功所以机械效率n<1故C正确;滑轮组的机械效率n= W有/W总=GH/3FH=G/(3F),故D正确;应选 BCD4. 如图所示,使用滑轮组提升重物时,能提高机械效率的是(忽略绳重和摩擦)()*A. 改变绕绳方式B. 减小动滑轮的质量C. 减小提升重物的高度D. 减小被提升物的质量【答案】B【解析】提高滑轮组的机械效率可以从增大有用功或减小额外功来实现,减小动滑轮的质量可减小额外功,故B正确;绕绳的方式与重物提升的高度对机械效率
24、没有影响,故AC错;减小被提升物的质量,可是减小有用功,会减小机械效率,故D错;应选B。5. 乡镇居民建楼房地受条件限制, 无法使用起重机吊建筑材料上楼, 常用如图所示的装置.已 知每根绳子能承受的最大拉力为 500N,定滑轮的质量为 0. 5kg,动滑轮的质量为 0. 6kg , 货箱重为15N,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,下列说法正确的是()g=10N/kg .A.匀速吊起材料上楼,每次能吊的材料最多不能超过1031NB. 使用的定滑轮 质量越小,该装置的机械效率越高C. 工人快速拉升与慢速拉升同样的材料相比,工人做功的功率相同D. 若知道所吊材料受到的重力,匀速吊起材料上升10m,则可
25、计算水平拉力 F所做的功【答案】D【解析】由题意可 知,动滑轮重力 G =mg=0. 6kg x 10N/kg=6N;根据图示可知,承担物重和绳子段 数n=3,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,拉力F=1/3 (G+G官+G轮),每次能吊的材料最大重G最大=3F最大-(G箱+G轮)=3X 500N-( 15N+6N =1479N,故A错;改变使用的定滑轮的质量, 不会影响有用功、总功的大小,不会影响滑轮组的机械效率,故B错;工人快速拉升、慢速拉升同样的材料,做的功相同,但时间不同,根据公式P=W/t可知工人做功的功率不相同,故C错;知道所吊材料受到的重力,利用F=1/3 (G+Gt+G轮)求拉力;
26、知道吊起材料的高度,利用s=3h求拉力端移动的距离,利用 W=Fs可计算水平拉力 F所做的功,故D正确;故应选 Db6. 同一滑轮用如图甲、乙两种方式匀速提升重为100N的物体,已知滑轮重 20N、绳重和滑轮的摩擦力不计.则()甲乙A.手的拉力:F甲 F乙;机械效率:n甲n乙B.手的拉力:F甲=卩乙;机械效率:n甲=n乙C.手的拉力:F甲 F乙;机械效率:n甲耳乙D.手的拉力:F甲v F乙;机械效率:n甲n乙【答案】C【解析】由图示可知,甲滑轮是定滑轮,使用该滑轮不省力,故拉力等于物体的重力, 即F ?=G=100N 乙滑轮是动滑轮,使用该滑轮可以省一半的力,即F 乙=1/2 (G+GO =1
27、/2 x 120N=60N故F甲F乙;两幅图中的 W有是克服物体重力做的功是相同的,但乙图中拉力做功要克服动滑轮 的重力做功,比甲图中做的总功要多,结合机械效率公式n=Wt/W总x 100%可知,当有用功相同时,总功越大的,机械效率越小,故n甲n乙;故应选Cog=10N/Kg,则下7. 如图所示,物体浸没在水中,工人用200N的拉力F在10s内将重为400N的物体匀速提升2m物体没有露出水面,此时滑轮组的机械效率是80%不计绳重和摩擦,列说法中正确的是()A. 物体露出水面前,工人匀速提升重物时拉力的功率为40WB. 物体在水中受到的浮力为 320NC. 物体的体积为 8X 10-3mD. 物
28、体露出水面后,此滑轮组提升该物体的机械效率将小于80%【答案】C【解析】绳子自由端移动的距离为s=2 x 2m=4m, W总=Fs=200 N 4m 800JWfe 800Jt 10s=80W ,所以拉力的功率为80W,故 A选项错误;由Ww = G h = G hW总Fs nFhGnF得绳子拉滑轮组的力:G' nF 80% 2 200N320N ,F浮G G=400N-320N 80N ,故B选项错误;由阿基米德原理 F浮二水V排g可得:338 10 3m3, C选项正确,选填C;物体露出1.0 103kg/m3 10N/kg水面后,物体对滑轮组的拉力变大,有用功变大,额外功不变,故
29、机械效率变大,即大于80% D选项错误。答案:C8. 如图,用滑轮组将600N的重物在10s内匀速提升了 2m,动滑轮重为100N (不计绳重和摩擦),下列说法正确的是()A. 绳子自由端拉力的功率是70WB. 滑轮组的机械效率是85. 7%C. 提升重物的过程中所做的额外功是400JD. 提升的重物变成 400N时,滑轮组的机械效率将变大【答案】B【解析】根据图示可知,n=2,不计绳重和摩擦,拉力: F=1/2 (G+G轮)=1/2 (600N+100N) =350N, 拉力端移动距离:s=2h=2 X 2m=4m总功:W总=Fs=350NX 4m=1400J,拉力的功率:P=W总/t=14
30、00J/10s=140W ;故 A错;有用功: W有用=Gh=600IX 2m=1200J,滑轮组的机械效率:n =Wt/W总=1200J/1400J疋85. 7%故B正确;提升重物的过程中所做的额外功:W额=W总-W有用=1400J- 1200J=200J,故C错;(4)当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错;故应选B。9. 用如图甲所示的滑轮组从水中提升物体M,已知被提升的物体 M质量为76kg , M的体积为3X 10-3m,在M物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力F将物体M以0. 5m/s的速度匀速
31、提升了 10m的高度,此过程中,拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示, 不计 绳重和摩擦力大小。求:(g=10N/kg )(1) 求物体M的重力?(2) 求动滑轮下端挂钩上的绳子拉力?(3) 求滑轮组提升重物的机械效率?【答案】(1)物体M的重力为7602 ( 2)动滑轮下端挂钩上的绳子拉力为7302(3)滑轮组提升重物的机械效率为91. 25%。【解析】(1) 物体 M 的重力 G物=mg=76kgx 10N/kg=760N(2) 由于物体未露出水面,所以V排=7物33-3 3F 浮=p 水 gV排=p 水 gV物=1X 10 kg/m x 10N/kg x 3X 10 m=30N当物
32、体在水里匀速上升时三力平衡,所以F绳=F物-F浮则 F 绳=760N-30N=730N(3 )物体运动的时间t S卩巴20sv 0.5m /s根据图乙可知,此时绳自由端拉力F做的总功是8000JW有用=F 绳X h 物=730NX 10m=7300J所以其机械效率:W有用 100%Wfe10%91.25%8000J2810. 如图所示,利用滑轮组装置匀速拉动水平面上的物体。已知物体在水平面上受到的滑动摩擦力为重力的0. 1倍,物体被匀速拉动的距离为1m。当物体质量为2kg时,滑轮组的机械效率为50%不计绳重和绳与滑轮间的摩擦。求:(1) 物体质量为2kg时,在水平面上受到的滑动摩擦力;(2 )
33、动滑轮的重力;(3) 物体质量为10kg,以0. 1m/s的速度匀速运动时,拉力F的功率。【答案】(1) 2N; (2) 2N; (3) 1 . 2Wf 滑=0. 1G=0. 1【解析】(1)G=mg=2kg< 10N/kg=20N ,由题意知在水平面上受到的滑动摩擦力(2)由题意 得总功 W =3Fs ;有用功 W/有=f滑s;又f 1(G动f摩);机械效率缨有 上 50%3W总F解得G动=2N(3) 当 m=10kg 时,F= (G动+f 滑i) = (2N+0. 1 mig) =2N+0. 1 x 10kg x 10N/kg ) =4N所以拉力 F 的功率 P=3Fv=4NX 3
34、x 0. 1m/s=1. 2W11. 如图所示,小刚欲将一袋粮食从地面抬到楼顶,在不计绳重和摩擦的情况下,小刚用动滑轮把重40N的一袋粮食匀速提髙 10m,他所用拉力为25N,则整个过程中,小刚所 做的有 用功是_L ,总功是 J ,动滑轮的机械效率是 ;如果用该动滑轮把重 100N的一袋粮食匀速提升相同高度,则这个动滑轮的机械效率将 (选填“变大”、“变小”500; 80% 变大由题意可知小刚做的有用功: Wt用=Gh=40NX 10m=400J;由图知,n=2,拉力端移动距离:s=2h=2x 10m=20m 拉力做的总功:W总=Fs=25NX 20m=500J,动滑轮的机械效率:n=W有/
35、W总=400J/500J=80% ;本题中所用动滑轮没有发生变化,故在此过程中所做的额外功不变,由于物体的重力增加,有用功会增大,根据公式n=Wr/W总=W</ (皿+W额)可知,有用功在总功中所占的比例将增大,故机械效率变大。12. 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲所用的拉力 乙所用的拉力;甲滑轮组的效率乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”).【答案】大于;等于【解析】根据图示可知:甲由两段绳子承担物重,所以F甲=(G物+G动)12 ;乙由3段绳子承担物重,所以 F乙=(G物+G动)/3 ;因此
36、可知甲所用的拉力大于乙所用的拉力;由于甲乙 两滑轮组动滑轮和物体的重力相同,所以额外功与有用功大小相等,根据n =血/ (Wt+W额),可知机械效率相等。13. 某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.实验次数123厠科重G/N斗46 鞫码上升海废h/rw0. 10. 1. 1纯轴竝力F/N1. 81. 61. S热轴移动胎0. i4机械效率许74” 1%62 -葩(1) 实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.(2) 通过表中数据可分析出第 2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的 实验.(3) 通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同
37、的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低” )(4) 小组同学再用第 2次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第 3次的机械效率n = (保留3位有效数字).【答案】(1)匀速;(2)乙;(3)越低;(4) 83. 3%【解析】(1) 实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(2)由表中实验数据可知,n=s/h=O . 4m/0. 1m=4实验使用的是乙图所示装置做的实验;(3)由表中第1次实验和第2次实验的数据可知,使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低;(4)由表中第2次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的4倍,第三次实验使用同样的装置,则第 3次实验:绳端移动距离s=4h ;机械效率 n =W/W总=Gh/Fs=G/nF=6N/7 . 2N 83. 3%。14. 某
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