圖為蒙華高鐵徐州段黃河二橋施工現場。 工程師使用吊索裝置吊起河中的空腔。 已知空腔重4000N,每個滑輪重500N,聲音在水底的傳播速度為1500m/s。 在海面上用超聲波測位儀垂直發射超聲波到河底的螺孔,0.02s后接收到雜波。 (不包括繩重和摩擦力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
[.gif]
(1) 求出水下空腔的深度;
(2) 不管空腔的高度如何,求水在空腔上形成的浮力;
(4) 當空腔在海面以下以恒定速度上升時,繩索自由端的拉力為500N,求空腔的體積;
(4) 不考慮動滑輪的體積,求空腔在水下勻速上升時滑輪架的機械效率(小數點后保留一位)。
以下是小明和小紅的《測量滑輪架機械效率》的實驗報告。
實驗名稱:小車架機械效率測試
實驗步驟:
(1)觀察彈簧測力計的電阻值、零刻度線和。
(2) 如圖1所示,被測物體G.的重力為 。
(3) 如圖2所示,實驗時,驅動彈簧測力計,讀出拉力F.的值,用測得的物體G的高度h.填表。 根據表中數據可知,他們選用的滑車架為(可選填A"或"B")
(4) 只改變重物G的高度,重復前面的實驗,記錄并估算實驗數據實驗記錄:
實驗次數
物體重量G./N
物體上升高度 h/cm
拉力 F./N
彈簧測力計移動距離s/cm
機械效率η
1個
5.00
1.80
15.00
85.2%
2個
8.00
1.77
24.00
86.6%
3個
10.00
1.75
30.00
87.6%
實驗推斷:小車架的機械效率與升起物體的高度有關。
實驗討論與交流
①小明和小紅的實驗推導:(選擇“科學”或“不科學”),請說明理由。
②小明認為增加的重量會影響小車架的機械效率。 建議進一步探索:改變,重復實驗(3),估算機械效率進行比較分析。
[.gif]
如圖所示,用動滑輪將重40N的物體A以0.5m/s的勻速提升。 耗時4s,拉力F.為25N。 拉力 F. 的功率為 。 動滑輪的機械效率為_____。
[.jpg]
工人使用如圖所示的裝置舉起700N。 貨物重量在20秒內勻速移動4m。 已知他施加在繩子上的張力是[.gif] 在這個過程中,工人所使用的設備的機械效率是 繩子拉力的功率是...
[.gif]
右圖是“測量滑輪架機械效率”的實驗。 在彈簧測力計的拉力下,重6N的物體在2s內以0.1m的勻速上升,彈簧測力計顯示的數字如圖所示(不包括繩索重量和摩擦力)。下列說法錯誤的是() [.gif]
在“重探滑輪”的實驗中,小明利用動滑輪將重3N的吊鉤勻速向下提起。 拉力1.8N,2s鉤上升0.2m。 機械效率為 。
如圖所示,小剛在做“測量滑輪架機械效率”的實驗時,用20N的拉力將一個30N重的物體勻速升高30cm。 尋找:
①滑輪架是承受動滑輪和物體總重量的一段繩索。
②小車架機械效率為%。
③測量滑輪架的機械效率時,有下列誘因之一:a. 動滑輪的重力,b. 繩索
纏繞方法,c。 摩擦力,d。 定滑輪的重力,e。 物體重力,滑輪架機械
效率受()影響
A.acdeB.bceC.aceD.Abcde
[.gif]
如圖所示,用滑輪以1m的勻速提升3kg的物體滑輪組的機械效率選擇題,拉力F.為200N,則有用功為J.,滑輪的機械效率為。 如果提升物體的重力減小,小車架的機械效率(可選填“變得更小”、“更好”或“不變”)。 (不包括繩重和摩擦力)
[.gif]
如圖所示,施工人員使用滑輪架吊起重達240N的泥漿桶。 動滑輪重30N。 忽略滑輪和軸之間的摩擦力以及繩索的重量。 如果工人在10s內以勻速將繩子拉下9m,泥斗就會上升,拉動繩子的力為 ,拉力的功率為滑輪組的機械效率選擇題,擋塊架的機械效率為 。
[.jpg]
如圖所示,工人以500N的向下推力,平行于斜坡,將重800N的物體勻速推到高1.5m的小車上,所用斜坡的長度為3m。 求:
(1) 推力做功
(2)邊坡的機械效率。
(3) 如果降低該邊坡的機械效率,可以采取哪些措施? (以一種方式回答)
[.jpg]
工師傅用圖5所示的滑輪架,以平緩均勻的速度將800N的重物垂直提升3m,拉力F..jpg】
如圖所示,物體A.的重力為100N。 在拉力F.的作用下,它可以在水平地面上以0.2m/s的速度向左直線移動。 已知拉力F.=5N,小車架機械效率為80%,如何求:
(1) 5s內張力F做功的大小是多少?
(2) 物體A.水平地面的摩擦力大小是多少?
[.jpg]
如圖所示是建筑工地吊裝建筑材料的滑輪架示意圖。 動滑輪質量為15kg,物料質量為240kg一定時間。 當物料還在空氣中時,摩擦作用很小。 下張力F.=; 以恒定的速度水平和向下提升物料,摩擦力會產生較大的影響。 實際使用的張力為1000N,將材料抬高10m。 則小車的機械效率為 。 (取g=10N/kg)
[.jpg]
以下是小明和小紅的《測量滑輪架機械效率》的實驗報告。
實驗名稱:小車架機械效率測試
實驗步驟:
(1)用彈簧測力計檢測鉤碼上的重力G,填表。
(2)按例安裝滑輪架,分別記錄吊鉤代號和彈簧測力計的位置。
(3)驅動彈簧測力計,讀取拉力F值,用刻度尺測量吊鉤碼升高度h和彈簧測力計連接的距離s,將這三個量填入表格。
(4)計算有用功W。對,總功W。總計,機械效率η,填表。
(5)改變吊鉤上升高度,重復前面的實驗,記錄并估算實驗數據。
實驗記錄:
實驗次數
吊鉤重量 G./N
物體上升的高度 h/cm
有用的工作 W. 是/J
拉力 F./N
彈簧測力計之間的距離s/cm
總功W.總/J
機械效率η
1個
6個
3.00
18:00
2.38
9.00
21.42
84.0%
2個
6個
5.00
30.00
2.40
15.00
36.00
83.3%
3個
6個
8.00
48.00
2.36
24.00
56.64
84.7%
4個
6個
10.00
60.00
2.35
30.00
70.50
85.1%
實驗推演:在忽略繩索重力和摩擦力的情況下,滑車架的機械效率與被提升物體的重力和高度無關。
請評價小明和小紅的實驗報告。
(1) 強調實驗程序中的錯誤和不足;
(2)從理論上分析和解釋他們實驗推導的局限性。
[.jpg][.gif]
車上裝重物時,常用長木板架起斜坡,將重物沿斜坡推上去。 如圖所示,工人利用3m長的斜坡將120kg的重物抬高1m。 所施加的推力為,若實際力為500N,則斜面的機械效率為,對重物的摩擦力為。 (g取為10N/kg)。
[.jpg][.gif]
如圖所示,坡長s=1.5m,高h=0.3m。 當施工人員用繩索將重量為G.=500N的貨箱以勻速從地面拉到頂部時,沿斜坡向下的拉力F.=150N。 忽略繩索重力。 求:
(1) 此過程中拉力F所做的功;
(2) 裝置的機械效率;
(3) 貨箱在斜坡上的摩擦力。
(2017·揚州) 有人說同一臺機器的機械效率是恒定的。 小華設計了“探索小車架機械效率與增重質量之間的關系”的實驗來檢驗這種說法是否正確。
[.gif][.gif]
(1)用行程線代替繩子,畫出圖A最省力的繩子繞法。
(2) 如圖B所示,小華在實驗中保持滑輪架不變,改變配重塊重量
質量,繩索在彈簧測力計的帶動下勻速運動,使重物緩慢上升,測得
得到的數據如下(g取10N/kg):
序列號
重量/kg
重量舉升距離/cm
彈簧力計示值/N
繩頭連接距離/cm
機械效率
1個
0.1
10
1.1
20
45.5%
2個
0.2
10
1.6
20
---
3個
0.3
10
2.1
20
71.4%
第二個實驗的機械效率為▲; 根據表中數據可知,隨著重物重量的減輕,小車架的機械效率提高。