专项训练(四) 机械效率的测量及计算
(限时:35分钟)
一、实验探究题
1.[2018·泰安]图ZX4-1甲是某学习小组“测量滑轮组的机械效率”的示意图。用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳子自由端,将重为4.5 N的物体从A位置提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置上升到B'位置。在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
图ZX4-1
(1)物体提升的高度是 cm,拉力是 N,该滑轮组的机械效率η= 。
(2)若在图甲装置的基础上,增加一个动滑轮,改为图丙所示的装置,提升同一物体,则滑轮组的机械效率 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.用如图ZX4-2所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
图ZX4-2
(1)实验中,弹簧测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m,弹簧测力计上升高度s为0.3 m,则杠杆的机械效率为 %。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: 。
(2)林红同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的数据。
|
次数
|
钩码悬挂点
|
钩码总重G/N
|
钩码移动距离h/m
|
拉力F/N
|
弹簧测力计移动距离s/m
|
机械效率η/%
|
|
1
|
A点
|
1.5
|
0.10
|
0.7
|
0.30
|
71.4
|
|
2
|
B点
|
2.0
|
0.15
|
1.2
|
0.30
|
83.3
|
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: 。请简要说明两条理由:① ;② 。
二、计算题
3.如图ZX4-3所示,用沿斜面向上F=1.8 N的拉力,将一个质量m=0.45 kg的物体,从底端匀速拉到顶端,所用时间t=5 s。已知斜面长度s=1 m,斜面高度h=0.3 m。g取10 N/kg。求:
(1)该物体所受的重力。
(2)拉力F的功率。
(3)此斜面的机械效率。
图ZX4-3
4.一辆质量是1.5×103 kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机用如图ZX4-4所示滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中,水平拉力F是400 N,汽车沿水平方向匀速移动了2 m,滑轮组的机械效率为75%。求:
(1)拉力F做的总功。
(2)有用功的大小。
(3)汽车受到的阻力大小。
