13.在探究滑轮组的机械效率实验中,小明连成了如图所示的滑轮组并分别测出了实验数据。
(结果保留到0.1%)


(1)滑轮组的机械效率为
(2)实验后小明想:机械效率还应该与物重有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是
(3)小明用滑轮组在t秒内匀速将重为G的物体提升h(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重$G_{轮}$=
(结果保留到0.1%)
(1)滑轮组的机械效率为
66.7%
。(2)实验后小明想:机械效率还应该与物重有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的。小明的实验方法是
在滑轮组上挂不同数量的钩码,分别测出滑轮组的机械效率并比较
。(3)小明用滑轮组在t秒内匀速将重为G的物体提升h(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重$G_{轮}$=
$\frac{G}{\eta}-G$
,小明的功率P=$\frac{Gh}{\eta t}$
。答案
13.(1)66.7%
(2)在滑轮组上挂不同数量的钩码,分别测出滑轮组的机械效率并比较
(3)$\frac{G}{\eta}-G$ $\frac{Gh}{\eta t}$
(2)在滑轮组上挂不同数量的钩码,分别测出滑轮组的机械效率并比较
(3)$\frac{G}{\eta}-G$ $\frac{Gh}{\eta t}$
14. 在美丽乡村建设中,政府为某村购置一批健身器材。如图所示,工人在搬运装有健身器材的箱子时,使用长木板制作了一个长为3 m 的斜面,沿斜面将质量为 100 kg 的箱子匀速推到0.9 m高的车厢内,整个过程用时6 s,推力 F 始终为 400 N,方向与箱子运动方向保持一致,g 取 10 N/kg。求:
(1)斜面的机械效率。
(2)箱子在斜面上受到的摩擦力的大小。
(3)工人做功的功率。

(1)斜面的机械效率。
(2)箱子在斜面上受到的摩擦力的大小。
(3)工人做功的功率。
答案
14.解:(1)整个过程中推力做的有用功为$W_{有用}=Gh=mgh=100\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} × 0.9\ \mathrm{m}=900\ \mathrm{J}$,工人所做的总功$W_{总}=Fs=400\ \mathrm{N} × 3\ \mathrm{m}=1\ 200\ \mathrm{J}$,则斜面的机械效率为$\eta =\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{900\ \mathrm{J}}{1\ 200\ \mathrm{J}}=75\%$。
(2)在利用斜面推动箱子的过程中,所做的额外功为$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=1\ 200\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=300\ \mathrm{J}$,则摩擦力的大小为$f=\frac{W_{额外}}{s}=\frac{300\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{m}}=100\ \mathrm{N}$。
(3)工人做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}}=200\ \mathrm{W}$。
(2)在利用斜面推动箱子的过程中,所做的额外功为$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=1\ 200\ \mathrm{J}-900\ \mathrm{J}=300\ \mathrm{J}$,则摩擦力的大小为$f=\frac{W_{额外}}{s}=\frac{300\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{m}}=100\ \mathrm{N}$。
(3)工人做功的功率$P=\frac{W_{总}}{t}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{6\ \mathrm{s}}=200\ \mathrm{W}$。
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