的拉力为500N。求此过程中:(1)拉力做的功。(2)过程中做的有用功。(3)滑轮组的机械效率。
13.工人用如图所示装置在10s内将质量为45kg的货物匀速提升2m,此过程中拉力的功率为120W.不计绳重和轮与轴的摩擦。g取10Nkg求:(1)有用功;(2)工人的拉力;(3)滑轮组的机械效率。
14.利用如图所示的斜面装置用时10s可以把重为500N的物体匀速拉到斜面顶端,斜面长为4m,
高为2m,实际拉力为300N.求:
(1)若沿斜面方向的拉力为F,物重为G,斜面长为L,高为H,请利用总功、有用功和额外功
的关系推导出摩擦力f的表达式。
(2)拉力做功的功率是多少?
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(3)该斜面装置的机械效率是多少?
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参考答案与试题解析1.小东在探究影响滑轮组机械效率的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子的自由端拉力F、绳子的自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η并将它们填入下表中。
G动NGNhmFNsmη甲1020011003667乙1040011803741
(1)实验中,测机械效率的原理是η
×100。
(2)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为04J。(3)生活中利用滑轮组提升重物时,提高其机械效率的方法有哪些?增加物重或减轻滑轮的重或减小摩擦(写出一种即可)。
【分析】(1)测机械效率的原理是η
×100;
(2)使用滑轮组做的有用功是指把重物提升所做的功,即W有用Gh;(3)提高机械效率的方法:增加物重,减轻机械的重,减小摩擦。
【解答】解:(1)测机械效率的原理是η
×100;
(2)在图乙的实验中,拉力做的有用功:W有用Gh40N×01m04J;
(3)由η
可知,提高机械效率的方法:增大有用功即增大物体的重力,或减
小额外功即减小动滑轮的重力或减小摩擦力。
故答案为:(1)
×100;(2)04;(3)增加物重或减轻滑轮的重或减小摩擦。
【点评】此题是测量滑轮组机械效率实验,考查了测量滑轮组机械效率的原理、有用功的计算、提高机械效率的方法,是一道基础实验题。
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2.小明同学按如图中所示a、b、c的顺序,对不同情况下滑轮组的机械效率进行了测量,来探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”,实验数据记录如下表:
序号物重GN提升高hm测力计示数FN拉出绳长Sm机械效率η(r