小強(qiáng)利用如圖13所示的滑輪組去拉物體,使重為2000N的物體A沿水平方向勻速移動(dòng)了6m,若A所受地面的摩擦力f = 600N,小強(qiáng)所用拉力F ="250" N,該裝置的機(jī)械效率是多少?若物體A重為3000N,仍使用該滑輪組去拉,其機(jī)械效率將如何變化(要求說(shuō)明其道理)?
80%(2分)  變大(2分) 因?yàn)槲矬w的重力增大,對(duì)地面的壓力增大,物體A受到的摩擦力增大,滑輪組克服物體A受到的摩擦力所做的有用功增大,同一滑輪組的額外功基本不變,所以有用功占總功的比值增大,即機(jī)械效率變大。(2分,只要合理可適當(dāng)給分)
分析:當(dāng)滑輪組水平使用時(shí),克服的就不是物體的重力,而是物體受到的摩擦力,故此時(shí)克服摩擦力拉動(dòng)物體所做的功為有用功,可利用公式W有用=fS計(jì)算,而人的拉力所做的功為總功,可利用公式W=FS計(jì)算,再利用公式η=計(jì)算機(jī)械效率.
首先判斷物體A受到的摩擦力的變化,再利用公式η=
判斷機(jī)械效率的變化.
解:從圖中可知,有三段繩子在拉重物,故繩端拉力移動(dòng)距離為物體移動(dòng)距離的三倍,即S=3S=3×6m=18m,
而f=600N,F(xiàn)=250N,
∴有用功為:W有用=fS=600N×6m=3600J,
總功為:W=FS=250N×18m=4500J,
機(jī)械效率為:η===80%.
因?yàn)槲矬w的重力增大,對(duì)地面的壓力增大,物體A受到的摩擦力增大,滑輪組克服物體A受到的摩擦力所做的有用功增大,同一滑輪組的額外功基本不變,所以有用功占總功的比值增大,即機(jī)械效率變大.
點(diǎn)評(píng):本題有兩處關(guān)鍵的地方,一是滑輪組水平使用克服的是摩擦力,故題目已知的物體重力是個(gè)干擾條件;二是題目沒(méi)有告訴繩端或是物體移動(dòng)的距離,故要對(duì)機(jī)械效率的公式進(jìn)行推導(dǎo).
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

小明利用三塊材質(zhì)相同、長(zhǎng)度不同的木板,組裝成三個(gè)高度相同的斜面來(lái)探究“斜面的特點(diǎn)”。實(shí)驗(yàn)中,他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一木塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng),如圖所示。下表是他記錄的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
傾斜
程度
物塊重量
G/N
斜面高度
h/m
有用功
W有用/J
沿斜面拉力
F/N
斜面長(zhǎng)
s/m
總功
W有用/J
機(jī)械效率
η
1
較緩
1.5
0.3
0.45
0.8
1.0
0.8
56%
2
較陡
1.5
0.3
0.45
0.9
0.8
0.72
63%
3
最陡
1.5
0.3
0.45
1.0
0.6
 
 
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)拉動(dòng)木塊做      (選填“勻速”或“變速”)直線運(yùn)動(dòng)。
(2)右上表可知,當(dāng)其他條件一定時(shí),斜面越長(zhǎng),越    (選填“省力”或“費(fèi)力”)
(3)在地3次實(shí)驗(yàn)中,拉力所做的總功是     J,斜面的機(jī)械效率是        。
(4)實(shí)驗(yàn)中,有用功與總功不相等的原因是               。
(5)請(qǐng)舉一個(gè)生產(chǎn)、生活中利用斜面的實(shí)例:                     。

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

工人用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組把重150N的物體勻速提升1m,不計(jì)摩擦和繩重,工人所做的總功是250J.則下列選項(xiàng)錯(cuò)誤的是               【  】
A.拉力大小一定是125NB.有用功一定是150J
C.滑輪組的機(jī)械效率一定為60%D.動(dòng)滑輪重一定是100N

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖所示,用滑輪組提升480N的重物G,繩子自由端的拉力F為200N。重物在10s內(nèi)勻速上升了3m。則拉力的功率是   ▲  W,滑輪組的機(jī)械效率是   ▲  。若提升的重物變?yōu)?00N,則此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率將   ▲  (選填“不變”、“變大”或“變小”)。(不計(jì)繩重和摩擦)

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

如圖14所示,某人站在高處用100N的拉力把重240N的物體提高1m,則人克服重力所做的有用功為_(kāi)______J,總功為_(kāi)_____________J,該滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)______。

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

針對(duì)“斜面的傾斜程度與斜面的機(jī)械效率有怎樣的關(guān)系?”這個(gè)問(wèn)題,某同學(xué)利用同一木板,搭成不同傾角的斜面,將同一小車(chē)沿斜面勻速拉動(dòng),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。   
實(shí)驗(yàn)
次數(shù)
斜面傾
斜程度
小車(chē)重
G/N
小車(chē)上升
高度h/m
沿斜面
拉力F/N
小車(chē)移動(dòng)
距離S/m
有用功
W/J
總功W/J
機(jī)械
效率η
1
較緩
4.0
0.2
0.9
1.2
0.8
1.08
74%
2
較陡
4.0
0.3
1.2
1.2
1.2
1.44
83%
3
最陡
4.0
0.4
1.5
1.2
1.6
 
 
(1)請(qǐng)你將該同學(xué)第3次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格中。(4分)
(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在粗糙程度相同的情況下,斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:                                                     。(2分)
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:在粗糙程度相同的情況下,斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度的關(guān)系是:                                                   。(2分)
(4)如果該同學(xué)還要進(jìn)一步探究“斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系”,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制小車(chē)移動(dòng)的距離、                                         不變。(2分)

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:填空題

在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用同一裝置做實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如下所示:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)拉力
F(N)
鉤碼重
G(N)
彈簧秤提升距離s(m)鉤碼上升高度h(m)機(jī)械效率η
10.52.00.500.10η1
20.73.00.600.1285.7%
(1)該滑輪組至少由______個(gè)滑輪組成,表中的η1=______.
(2)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果可以看出,用同一滑輪組,所掛的鉤碼越重,滑輪組的機(jī)械效率就越______.

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團(tuán)硒化棉,用力把活塞迅速下壓,棉花就會(huì)立即燃燒。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列結(jié)論正確的是( 。
A.棉花燃燒過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.活塞下壓過(guò)程中,氣體的內(nèi)能減小
C.氣體容易被壓縮,是因?yàn)闅怏w分子間距離較小
D.活塞下壓過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同

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科目:初中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

李玲同學(xué)值日時(shí)用水桶提水從一樓上到三樓,她做的有用功是
A.對(duì)桶所做的功B.對(duì)水所做的功
C.對(duì)水和桶所做的功D.對(duì)水、桶和人所做的功

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同步練習(xí)冊(cè)答案