9. 往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去。如图所示,工人用3 m长的斜面,把120 kg的重物提高1 m。假设斜面光滑,则需要施加的推力为________;若实际用力为500 N,则斜面的机械效率为________,重物受到的摩擦力为________。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)

答案
400 N
; 80%
; 100 N
; 80%
; 100 N
10. 某同学体重为400 N,直接将重100 N的物体搬到3 m高的楼上。他对物体做的有用功是多少?他的机械效率是多大?
答案
解:$①$由$ W=Gh $得,$ W=100N×3m=300J $$② η=\frac {W_{有用}}{W_{总}}×100%=\frac {300J}{500N×3m}×100%=20% $答:他对物体做了$300J$的有用功,机械效率为$20%。$
11. 用如图所示的滑轮组将重为10 N的物体以0.1 m/s的速度匀速提升,拉力$F = 6\ \mathrm{N}$。
(1)拉力的功率为多少?
(2)滑轮组的机械效率为多少?若不计绳重及摩擦,动滑轮所受的重力为多少?

(第11题)
(1)拉力的功率为多少?
(2)滑轮组的机械效率为多少?若不计绳重及摩擦,动滑轮所受的重力为多少?
(第11题)
答案
解:$(1)$由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数$n=2,$
绳子自由端的速度:$$v′=nv=2×0.1\ \mathrm {m/s}=0.2\ \mathrm {m/s}
$$拉力的功率:$$P=Fv′=6\ \mathrm {N}×0.2\ \mathrm {m/s}=1.2\ \mathrm {W}
$$答:拉力的功率为$1.2\ \mathrm {W}。$
$(2)$滑轮组的机械效率:$$η=\frac {W_{有}}{W_{总}}=\frac {Gh}{Fs}=\frac {Gh}{Fnh}=\frac {G}{nF}=\frac {10\ \mathrm {N}}{2×6\ \mathrm {N}}≈83.3\%
$$∵不计绳重及摩擦,$$F=\frac {G+G_{动滑轮}}{n}
$$∴动滑轮重力:$$G_{动滑轮}=nF-G=2×6\ \mathrm {N}-10\ \mathrm {N}=2\ \mathrm {N}
$$答:滑轮组的机械效率为$83.3%,$动滑轮所受重力为$2\ \mathrm {N}。$
12. 某同学学了有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系? 针对这个问题,他做了在斜面上匀速拉动物块的实验,并记录实验数据如表。
| 实验序号 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 物体移动距离 s/m | 有用功$W_{有}$/J | 总功$W_{总}$/J | 机械效率$\eta$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% |
| 2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.1 | 68% |
| 3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 | | | |
(1) 根据表中数据,可求出第 3 次实验的有用功为________J,总功为________J,机械效率为________。
(2) 通过对上述实验数据的分析,可得出斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越________。
(3) 通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是________。


| 实验序号 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度 h/m | 沿斜面拉力 F/N | 物体移动距离 s/m | 有用功$W_{有}$/J | 总功$W_{总}$/J | 机械效率$\eta$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% |
| 2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.1 | 68% |
| 3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 | | | |
(1) 根据表中数据,可求出第 3 次实验的有用功为________J,总功为________J,机械效率为________。
(2) 通过对上述实验数据的分析,可得出斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越________。
(3) 通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是________。
答案
1.25
; 1.55
; 81%(或80.6%)
; 费力
; 斜面的机械效率与斜面
; 的倾斜程度有关,在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高
; 1.55
; 81%(或80.6%)
; 费力
; 斜面的机械效率与斜面
; 的倾斜程度有关,在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率越高
登录