小明利用10m長(zhǎng)的斜面幫老師把一箱30kg的實(shí)驗(yàn)器材運(yùn)到距地面3m的平臺(tái)上,他推箱子所用的力為120N,求這個(gè)斜面的機(jī)械效率.并圖中畫出小明推箱子時(shí),箱子所受到的力.(g=10N/kg)
分析:①已知物體的質(zhì)量,根據(jù)公式G=mg可求物體的重力;
②已知物體的重力和提升的高度,根據(jù)公式W=Gh可求工人對(duì)木箱做的有用功;
③已知拉力的大小和斜面的長(zhǎng)度,根據(jù)公式W=FS可求工人對(duì)木箱做的總功;
④有用功與總功的比值就是這個(gè)斜面的機(jī)械效率.
⑤對(duì)箱子的受力情況進(jìn)行分析,明確其受到的各個(gè)力,再利用畫圖法畫出這幾個(gè)力.
解答:解:木箱所受到的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N;
工人對(duì)木箱做的有用功W有用=Gh=300N×3m=900J;
工人對(duì)木箱做的總功W=Fs=120N×10m=1200J;
這個(gè)斜面的機(jī)械效率η=
W有用
W
=
900J
1200J
=75%.
對(duì)箱子進(jìn)行受力分析可知,箱子受到重力G、支持力N、推力F和摩擦力f的作用,其中重力G=300N,推力F=120N,另外兩個(gè)力的大小不確定,如圖所示.

故答案為:這個(gè)斜面的機(jī)械效率為75%.箱子受力如圖所示.
點(diǎn)評(píng):本題考查斜面機(jī)械效率的計(jì)算,依次求出重力、有用功、總功是關(guān)鍵.
在最后的力的示意圖的作圖中,正確進(jìn)行受力分析是解答的重點(diǎn),這里要注意的是,只有重力的大小和推力的大小是準(zhǔn)確的,而支持力和摩擦力的大小是不確定的,這一點(diǎn)在理解起來(lái)有一定難度.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2011?西城區(qū)二模)小明同學(xué)在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”的實(shí)驗(yàn)中,利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用同一輛小車分別從同一斜面的
相同
相同
高度(選填“相同”或“不同”)由靜止滑下,用秒表分別測(cè)量小車在三種粗糙程度不同的材料表面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.當(dāng)小車在木板面上運(yùn)動(dòng)時(shí),小明利用秒表測(cè)量的時(shí)間如圖2所示,為
4
4
s,則小車在毛巾面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間會(huì)
更短
更短
(選填“更長(zhǎng)”、“更短”或“相等”).

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如圖1所示,小明利用鐵架臺(tái)、帶有刻度的杠桿、重為1N的鉤碼(若干)等器材探究杠桿的平衡條件.
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(1)在掛鉤碼前,小明發(fā)現(xiàn)杠桿左端高,右端低,他應(yīng)將杠桿的平衡螺母向
 
(選填:“左”或“右”)調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡.
(2)杠桿在水平位置平衡后,小明進(jìn)行了兩次杠桿平衡實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄在下表中.
實(shí)驗(yàn)
次序
動(dòng)力
F1/N
動(dòng)力臂
L1/cm
阻力
F2/N
阻力臂
L2/cm
1 4 10 4 10
2 4 10 2 20
①根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn),對(duì)杠桿平衡條件有以下猜想
猜想一:F1 L1=F2 L2    猜想二:F1:F2=L1:L2  猜想三F12L12=F22L22
結(jié)合第2次實(shí)驗(yàn),能夠排除的是猜想
 
(選填:“一”、“二”或“三”).
②第3次實(shí)驗(yàn):2個(gè)鉤碼一組掛在杠桿右端如圖2所示,另外3個(gè)鉤碼作為一組掛在左端時(shí),杠桿水平平衡.請(qǐng)?jiān)趫D中畫出本次實(shí)驗(yàn)時(shí),杠桿上所掛鉤碼的示意圖.③再通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)…最終得到了杠桿平衡條件.
(3)書包重約15~20N,用量程0~5N的測(cè)力計(jì)不能直接測(cè)出書包重力,小明利用-米長(zhǎng)的硬木尺(重力忽略不計(jì))和書桌邊緣,測(cè)量出三個(gè)數(shù)據(jù)從而粗略測(cè)出書包重力.請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出能測(cè)量書包重力的示意圖(要求:彈簧測(cè)力計(jì)必須豎直向上用力).除了讀出彈簧測(cè)力計(jì)的拉力讀數(shù)外,另外兩個(gè)要測(cè)量的數(shù)據(jù)分別是:①
 
;②
 

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