导思学案期末复习寒假作业物理深圳专版
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(2)实验序号3中的机械效率$\eta=$
80%
。
答案:80%
解析:有用功$W_{有}=Gh = 8N×0.1m = 0.8J$,总功$W_{总}=Fs = 2.5N×0.4m = 1J$,机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{0.8J}{1J}×100\% = 80\%$。
(3)通过比较
1、2
(填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
答案:1、2
解析:实验1和2中,滑轮组相同(绳子段数都是3),实验2的物重更大,机械效率更高,所以通过1、2两次实验可得出结论。
(4)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率
越低
。
答案:越低
解析:实验2和3中,物重相同(都是8N),实验3中绳子段数$n=\frac{0.4m}{0.1m}=4$,动滑轮个数可能更多(更重),其机械效率80%低于实验2的86%,所以动滑轮越重,机械效率越低。
(5)实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,有同学认为应静止时读数。你认为他的想法
不正确
(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到
摩擦力
对滑轮组机械效率的影响。
答案:不正确;摩擦力
解析:静止时读数,没有考虑滑轮组的摩擦力,拉力会偏小,计算出的总功偏小,机械效率偏高,所以想法不正确,没有考虑摩擦力的影响。
9. (1)图甲是自行车的手闸,其中$ABO$部分可视为一种杠杆,其简化示意图如图乙所示,$O$为支点,$F_{2}$为阻力,请在图乙中画出:①作用在$A$点的最小动力$F_{1}$及其力臂$l_{1}$;②阻力$F_{2}$的力臂$l_{2}$。
(2)一个工人站在地面上,使用如图丙所示的滑轮组将重物从地面提升到楼顶,要求绳子的自由端要向下拉,请你用笔画线代替绳子,画出滑轮组最省力的绕绳方法。
答案:(1)①过$A$点作垂直于$OA$斜向上的力$F_{1}$,$OA$为动力臂$l_{1}$;②过$O$点作垂直于$F_{2}$作用线的垂线段,即为阻力臂$l_{2}$。
(2)从定滑轮开始绕绳,依次绕过动滑轮、定滑轮,绳子自由端向下,此时承担物重的绳子段数为3。(画图略,绕绳方式为:绳子固定在定滑轮上,向下绕过动滑轮,再向上绕过定滑轮,自由端向下)
10. 如图,这是某建筑工地上使用的塔式起重机。其部分技术参数如下表所示:
| 吊臂前端起重质量/kg | 700 |
| --- | --- |
| 最大起重质量/kg | 3000 |
| 独立使用高度/m | 30.5 |
| 平衡箱质量/kg | 6000 |
| 总功率/kW | 24 |
(1)吊起的建筑材料达到最大起重质量时,建筑材料到塔的距离________(选填“最近”或“最远”)。
(2)该起重机一次最多能吊起的建筑材料所受的重力为多少?($g$取$10N/kg$)
(3)该起重机将重为$5000N$的建筑材料匀速吊起$12m$,起重机对建筑材料做了多少有用功?
(4)如果上述过程中起重机的实际总功率为$8kW$,吊起建筑材料用时$15s$,起重机的机械效率是多大?
答案:(1)最近
解析:根据杠杆平衡条件,吊起最大质量时,阻力最大,为使平衡箱的力和力臂乘积一定,阻力臂应最小,即建筑材料到塔的距离最近。
(2)$G = mg = 3000kg×10N/kg = 3×10^{4}N$
(3)$W_{有}=Gh = 5000N×12m = 6×10^{4}J$
(4)$W_{总}=Pt = 8×10^{3}W×15s = 1.2×10^{5}J$,$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{6×10^{4}J}{1.2×10^{5}J}×100\% = 50\%$
解析:(2)最大起重质量为$3000kg$,重力$G = mg$。(3)有用功为克服重力做功$W = Gh$。(4)总功$W_{总}=Pt$,机械效率$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%$。