(9分)小明用如圖所示的滑輪組將一個重為120N的物體勻速提升2m,所用的拉力為50N,此時拉力所做的功為W,滑輪組的機械效率為η1;若仍用該滑輪組提升一個重為170N的物體.此時滑輪組的機械效率為η2,則W、η1、.η2分別是多少?(不計繩重和摩擦)另外,比較η1和η2的數(shù)值你得出了什么結(jié)論?
當(dāng)提物體的重力G1=120N時,則拉力做的功W=Fs1=50N×6m=300J;有用功W有用= G1 h1=120N×2m=240J,動滑輪重G動=3F-G1=3×50N-120N=30N,機械效率;當(dāng)提物體的重力G2=170N時,有用功W有用2= G2 h2,額外功W額外2= G動 h2,則機械效率,由計算可知η1<η2,我的結(jié)論是:當(dāng)使用同一個滑輪組裝置時,如果被提升重物的重力越在,則相應(yīng)的機械效率就越高。
解析試題分析:當(dāng)提物體的重力G1=120N時,h1=2m,s1=6m,F(xiàn)=50N,則拉力做的功W=Fs1=50N×6m=300J;有用功W有用= G1 h1=120N×2m=240J,不計繩重和摩擦?xí)r,動滑輪重G動=3F-G1=3×50N-120N=30N,機械效率;當(dāng)提物體的重力G2=170N時,有用功W有用2= G2 h2,額外功W額外2= G動 h2,則機械效率,由計算可知η1<η2,我的結(jié)論是:當(dāng)使用同一個滑輪組裝置時,如果被提升重物的重力越在,則相應(yīng)的機械效率就越高。
考點:滑輪組機械效率的相關(guān)計算及分析
科目:初中物理 來源: 題型:問答題
(4分)船在水中航行時,船體受到水的阻力較大,影響了航行速度。下圖是一種水翼船,船體下安裝了水翼。船在高速航行時,水面下的水翼會使船體抬高從而減小水對船體的阻力。請你判斷水翼的形狀應(yīng)該是圖中甲、乙的哪一個?并根據(jù)流體壓強與流速的關(guān)系解釋,當(dāng)船在高速航行時,船體被抬高的原因。
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科目:初中物理 來源: 題型:綜合題
如果全球持續(xù)變暖,在不久的將來,人類可能會面臨著大量物種的消失、能源危機及海平面上升等問題?茖W(xué)家設(shè)計了一種“水上漂浮房”來應(yīng)對這種變化。
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金屬、塑料、布和其他材料做成的,總質(zhì)量1000噸。這種漂浮房設(shè)有立體農(nóng)業(yè)園,里面有肥沃的土壤,種有蔬菜,養(yǎng)有家禽等,所需的電能由太陽能電池板或風(fēng)力發(fā)電機提供。
(1)如果太陽能電池板輸出的電壓為110伏,供給一盞"220V 40W”的白熾燈使用,不計燈絲電阻的變化,則白熾燈的實際功率是 瓦。
(2)按照總質(zhì)量計算,靜止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛?排開水的體積是多少米3?(g取10牛/千克,ρ水取1.0×103千克/米3)
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
如圖是工人提升物體的裝置示意圖,其中AB是一個不計重力、可以繞O點轉(zhuǎn)動的杠桿,且AO:OB=2:5,杠桿B端系有重為1056N物體D,杠桿A端固定著滑輪組。質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上,他對地面的壓強p0=1.2×104Pa。當(dāng)他利用該裝置勻速提升重物M時,物體D受到的支持力為N1,工人對地面的壓強p1=0.8×104Pa,此時滑輪組的機械效率η=90%;當(dāng)工人利用該裝置勻速提升重物N時,物體D受到的支持力為N2,工人豎直向下的拉力為F2;已知N1: N2="5:" 2,每個滑輪質(zhì)量都相等,繩重及滑輪與軸的摩擦不計,g取10N/kg。求:
(1)提升重物M時工人豎直向下的拉力F1。
(2)提升重物N以0.5m/s的速度勻速上升時工人拉力的功率P。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
小明在探究利用杠桿做功的實踐活動中,把重G為15N的重物掛在杠桿的中點,用手豎直提起棒的一端,使物體緩慢勻速提升,如圖所示.
(1)不計杠桿自身重力和摩擦,求拉力F的大。
(2)如杠桿是一根重為5N、質(zhì)量均勻的硬棒,若在2s內(nèi)將重物提升了0.1m,則小明使用杠桿所做的有用功是多大?機械效率是多大?拉力的功率是多大?
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
使用動滑輪將重500牛的物體勻速提升10米,耗時100秒,如圖10所示,不計滑輪重力、滑輪與繩之間摩擦。求:
①拉力F做的功W。
②拉力F的功率P。
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科目:初中物理 來源: 題型:計算題
(6分)工人用如圖所示的裝置將重物提高5m,已知物重為800N,人對繩的拉力為500N。求此過程中:
(1)做的總功。
(2)做的有用功。
(3)滑輪組的機械效率。
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科目:初中物理 來源: 題型:綜合題
如圖是某科技小組設(shè)計的一個提升重物的裝置,CD是一個以O(shè)點為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿,CO:OD=3:2;喗M固定在杠桿C點,通過固定在水平地面的電動機勻速提升重物,每個滑輪的質(zhì)量均為m0。放置在水平地面上的配重E通過細繩豎直拉著杠桿D點,使杠桿CD始終保持水平平衡,配重E的質(zhì)量mE為100kg。當(dāng)電動機用拉力F1勻速提升重物A時,滑輪組的機械效率為η1,物體A勻速上升的速度為v1;當(dāng)電動機用拉力F2勻速提升重物B時,滑輪組的機械效率為η2,物體B勻速上升的速度為v2。在勻速提升重物A、B的過程中,電動機的功率保持不變。已知F2-F1=50N,v1:v2=5:4,η2=90%。細繩和杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦均忽略不計,g取10N/kg。求:
(1)拉力F1的大小;
(2)滑輪組的機械效率η1;
(3)當(dāng)電動機用拉力F2勻速提升重物B時,配重E對地面的壓力N2。
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題
冰壺運動是冬奧會的比賽項目,如圖甲所示.冰道的左端有一個發(fā)球區(qū),運動員在發(fā)球區(qū)邊沿的投擲線MN將冰壺以一定的初速度推出,使冰壺沿著冰道的中心線PO滑行,冰道的右邊有一個圓形的營壘,如圖乙所示,以場地上冰壺最終靜止時距離營壘圓心O的遠近決定勝負,投擲線MN與營壘圓心O的距離是30m.
(1)若冰壺的質(zhì)量為質(zhì)量為20kg,冰壺與冰面間的摩擦力為冰壺重力的0.015倍,經(jīng)15s剛好運動到營壘圓心O處靜止,則這段時間冰壺克服摩擦力做功的功率 W.
(2)冰壺由花崗巖鑿磨而成,質(zhì)量為20kg,體積為8×10-3m3,則這種花崗巖的密度為 g/cm3;停在冰面上時冰壺與冰道接觸的底面積約為200cm2,冰壺對冰面的壓強是 Pa.
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