1.3 N×0.2 m/s=0.26 W,B错误;人对物体做的有用功为WN/kg×0.1 m=0.45 J,C正确;滑轮组的机械效率η=0.45 kg×10 N/kg
×100%≈86.5%,D错误.故选C.
4×1.3 N
有
=Gh=mgh=0.45 kg×10
W有GhG
×100%=×100%=×100%=
FsnFW总
6. 80% 2 【解析】有用功为W有用=Gh=20 N×0.4 m=8 J,总功为W总=Fs=10 N×1 m=10 J,斜面的机械效率为η=
W有用8 J
×100%=×100%=80%;额外功为W额= W总- W有用
10 JW总
W额2 J
=10 J-8 J=2 J,由W额=fs得,铁块受到的摩擦力为 f===2 N.
s1 m
7. 20 80 增大 【解析】由图可知,滑轮组中由2段绳子承担物体和动滑轮的总重,即n=2;则绳子自由端移动的距离为s=nh=2×10 cm=20 cm;此过程中,所做有用功为W有=Gh=800 N×0.1 m=80 J,所做总功为W总=Fs=500 N×0.2 m=100 J,滑轮组的机械效率W有80 J为η=×100%=×100%=80%.当滑轮组提升重物的质量增加时,所做的有用功变大,
100 JW总由于不计摩擦和绳重,额外功为克服动滑轮重所做的功,则机械效率增大. 8. 2.52×104 3.6 1.08×104 2×103 7.2×103
s6 m×3
【解析】有用功W有=Gh=4.2×103 N×6 m=2.52×104 J;钢丝绳移动的速度v===
t5 sW有GhGG4.2×103 N
3.6 m/s;η=×100%=×100%=×100%,所以拉力为F===2×103 N;
Fs3F3η3×70%W总拉力的功率为P=Fv=2×103 N×3.6 m/s=7.2×103 W;总功为W总=Fs′=2 000 N×6 m×3=3.6×104 J;额外功为W额=W总-W有=3.6×104 J-2.52×104 J=1.08×104 J
9. (1)甲 (2)竖直匀速 0.4 41.7% (3)D 【解析】(1)分析表中的第一次实验数据可以看出,s=3h,即n=3,读图可知,甲图用3段绳子吊着物体,因此选择的是甲滑轮组;(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;图丙中弹簧测力计的分度值为0.2 N,则示数为0.4 N;此时滑轮组的机械W有用Gh0.5 N×0.1 m
效率:η=×100%=×100%=×100%≈41.7%;(3)提高滑轮组机械效率可以
Fs0.4 N×0.3 mW总增加提升的物重、换用轻质的动滑轮、加润滑油减小摩擦,增加重物上升高度不能提升滑轮组的机械效率,故选D.
10. 解:(1)由图知,使用滑轮组承担物重的绳子股数n=4,则绳子自由端移动的速度 v绳=nv=4v=4×0.1 m/s=0.4 m/s
(2)提升物体的总重力G总=m总g=(4 kg+1 kg)×10 N/kg=50 N
11
不计绳重和摩擦,则绳端的拉力F=G总=×50 N=12.5 N
445 s时间内绳端移动的距离s=v绳t=0.4 m/s×5 s=2 m 拉力做的功W总=Fs=12.5 N×2 m=25 J W总25 J
(3)拉力做功的功率P===5 W
t5 s11
(4)衣服上升的高度h=s=×2 m=0.5 m
n4
有用功W有=G衣h=m衣gh=4 kg×10 N/kg×0.5 m=20 J 整个过程中的机械效率η=W有20 J×100%=×100%=80%
25 JW总
11. (1)小 80 【解析】汽车高速行驶时,车顶空气流速大,压强小,车底空气流速小,压s280 km
强大,汽车会受到空气向上的力;平均速度v===80 km/h.
t3.5 h(2)汽车静止在水平路面时,对地面的压力等于汽车的重力 F=G=mg=2×103 kg×10 N/kg=2×104 N F2×104 N
汽车对地面的压强p===2×106 Pa -42S100×10 m(3)发动机做功W=Pt=26×103 W×3.5×3 600 s=3.276×108 J 消耗汽油的质量m汽油=ρ汽油V=0.7×103 kg/m3×30×103 m3=21 kg Q放=m汽油q汽油=21 kg×4.6×107 J/kg=9.66×108 J W3.276×108 J发动机的效率η=×100%=×100%≈34%
9.66×108 JQ放
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