6. 智慧小组测滑轮组的机械效率的实验装置如图所示。测得的实验数据如表所示。


(1)实验过程中,应竖直向上______拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率约为______。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重______,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为 0.1 m/s,则拉力 $ F $ 的功率为______ $ W $。
(5)创新小组也利用重为 1 N、2 N、4 N 的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是______。(填字母)
A. 测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C. 所使用的动滑轮的重力小于智慧小组所使用的
(1)实验过程中,应竖直向上______拉动弹簧测力计。
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率约为______。
(3)分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重______,滑轮组的机械效率越高。
(4)若在第三次实验中,物体上升的速度为 0.1 m/s,则拉力 $ F $ 的功率为______ $ W $。
(5)创新小组也利用重为 1 N、2 N、4 N 的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是______。(填字母)
A. 测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方
B. 弹簧测力计每次拉动物体时均加速上升
C. 所使用的动滑轮的重力小于智慧小组所使用的
答案
(1)匀速缓慢 (2)74.1% (3)越大 (4)0.54 (5)C
7. 如图所示,在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重 $ G = 9 × 10^{4}N $ 的货物 $ A $ 沿斜面向上匀速运动。货物 $ A $ 的速度为 $ v = 2m/s $,经过 $ t = 10s $,货物 $ A $ 升高的高度为 $ h = 10m $。已知汽车对绳的拉力 $ F $ 的功率 $ P = 120kW $,不计绳、滑轮的重力和轴摩擦,求:
(1) $ t $ 时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
(1) $ t $ 时间内汽车对绳的拉力所做的功;
(2)汽车对绳的拉力大小;
(3)斜面的机械效率。
答案
(1)$1.2×10^{6}J$ (2)20 000 N (3)75%
解析 (1)由$P=\frac {W}{t}$可得 t 时间内汽车对绳的拉力所做的功$W=Pt=1.2×10^{5}W×10s=1.2×10^{6}J$。
(2)10 s 内货物移动的距离$s_{物}=vt=2m/s×10s=20m$,由题图知,$n=3$,拉力端移动距离$s=3s_{物}=3×20m=60m$
由$W=Fs$可得汽车对绳的拉力大小$F=\frac {W}{s}=\frac {1.2×10^{6}J}{60m}=20000N$。
(3)不计绳、滑轮的重力和轴摩擦,滑轮组对货物的拉力$F_{拉}=3F=3×20000N=60000N$,斜面的机械效率$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {Gh}{F_{拉}s_{物}}=\frac {9×10^{4}N×10m}{60000N×20m}=75\%$。
解析 (1)由$P=\frac {W}{t}$可得 t 时间内汽车对绳的拉力所做的功$W=Pt=1.2×10^{5}W×10s=1.2×10^{6}J$。
(2)10 s 内货物移动的距离$s_{物}=vt=2m/s×10s=20m$,由题图知,$n=3$,拉力端移动距离$s=3s_{物}=3×20m=60m$
由$W=Fs$可得汽车对绳的拉力大小$F=\frac {W}{s}=\frac {1.2×10^{6}J}{60m}=20000N$。
(3)不计绳、滑轮的重力和轴摩擦,滑轮组对货物的拉力$F_{拉}=3F=3×20000N=60000N$,斜面的机械效率$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {Gh}{F_{拉}s_{物}}=\frac {9×10^{4}N×10m}{60000N×20m}=75\%$。
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