题目列表(包括答案和解析)
如图所示,利用此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,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,钩码总重G为1.0N,若将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,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: 。 图21
(2)为了进一步探究“杠杆的机械效率与哪些因素有关”,某同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
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 | 测力计移动距离 s/m | 机械效率 η/% |
1 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
2 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
用如图(1)所示的装置提升重物,水平横梁AB 固定在支架C顶端,OA: OB=4:1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m2的配重M,横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组,用此滑轮组多次提升不同的物体,计算出滑轮组的机械效率,并记入下面的表格。
物重G/N |
60 |
80 |
100 |
180 |
机械效率η |
0.75 |
0.80 |
0.833 |
0. 90 |
现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体:在水面以上提升密度为ρ甲=0.75kg/dm3的甲物体时,绳自由端的拉力为F1,F1做的功为W1,配重M对地面的压强变化量为ΔP1;在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力为F2,F2做的功为W2,配重M对地面的压强变化量ΔP2。
F1、F2所做的功随时间变化的关系如图(2)所示。已知:甲、乙两物体的体积关系为V甲=4V乙,提升甲、乙两物体时速度相同。(不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)求:
(1)配重M对地面的压强变化量的差ΔP2-ΔP1
(2)滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。(保留百分号前面一位小数)
用如图24(1)所示的装置提升重物,水平横梁AB 固定在支架C顶端,OA:OB=4:1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m2
的配重M,横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组,用此滑轮组多次提升不同的物体,计算出滑轮组的机械效率,并记入下面的表格。
物重G/N | 60 | 80 | 100 | 180 |
机械效率η | 0.75 | 0.80 | 0.833 | 0.90 |
现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体:在水面以上提升密度为ρ甲=0
.75kg/dm3的甲物体时,绳
自由端的拉力为F1,F1做的功为W1,配重M对地面的压强变化量为ΔP1;在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力为F2,F2做的功为W2,配重M对地面的压强变化量ΔP2。
F1F2所做的功随时间变化的关系如图24(2)所示。已知:甲、乙两物体的体积关系为V甲=4V乙,提升甲、乙两物体时速度相同。(不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)求:
(1)配重M对地面的压强变化量的差ΔP2-ΔP1
(2)滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。(保留百分号前面一位小数)
物重G/N | 60 | 80 | 100 | 180 |
机械效率η | 0.75 | 0.80 | 0.833 | 0.90 |
G |
3F |
G |
3F |
钩码重(N) | 绳端拉力(N) | 机械效率 | |
较小提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
较大提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
钩码重(N) | 绳端拉力(N) | 机械效率 | |
大致相同的提升速度 | 4 | 2.1 | 63.5% |
8 | 3.0 |
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