图为蒙华高铁徐州段黄河二桥施工现场。 工程师使用吊索装置吊起河中的空腔。 已知空腔重4000N,每个滑轮重500N,声音在水底的传播速度为1500m/s。 在海面上用超声波测位仪垂直发射超声波到河底的螺孔,0.02s后接收到杂波。 (不包括绳重和摩擦力,g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
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(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) 当空腔在海面以下以恒定速度上升时,绳索自由端的拉力为500N,求空腔的体积;
(4) 不考虑动滑轮的体积,求空腔在水下匀速上升时滑轮架的机械效率(小数点后保留一位)。
以下是小明和小红的《测量滑轮架机械效率》的实验报告。
实验名称:小车架机械效率测试
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的电阻值、零刻度线和。
(2) 如图1所示,被测物体G.的重力为 。
(3) 如图2所示,实验时,驱动弹簧测力计,读出拉力F.的值,用测得的物体G的高度h.填表。 根据表中数据可知,他们选用的滑车架为(可选填A"或"B")
(4) 只改变重物G的高度,重复前面的实验,记录并估算实验数据实验记录:
实验次数
物体重量G./N
物体上升高度 h/cm
拉力 F./N
弹簧测力计移动距离s/cm
机械效率η
1个
5.00
1.80
15.00
85.2%
2个
8.00
1.77
24.00
86.6%
3个
10.00
1.75
30.00
87.6%
实验推断:小车架的机械效率与升起物体的高度有关。
实验讨论与交流
①小明和小红的实验推导:(选择“科学”或“不科学”),请说明理由。
②小明认为增加的重量会影响小车架的机械效率。 建议进一步探索:改变,重复实验(3),估算机械效率进行比较分析。
[.gif]
如图所示,用动滑轮将重40N的物体A以0.5m/s的匀速提升。 耗时4s,拉力F.为25N。 拉力 F. 的功率为 。 动滑轮的机械效率为_____。
[.jpg]
工人使用如图所示的装置举起700N。 货物重量在20秒内匀速移动4m。 已知他施加在绳子上的张力是[.gif] 在这个过程中,工人所使用的设备的机械效率是 绳子拉力的功率是...
[.gif]
右图是“测量滑轮架机械效率”的实验。 在弹簧测力计的拉力下,重6N的物体在2s内以0.1m的匀速上升,弹簧测力计显示的数字如图所示(不包括绳索重量和摩擦力)。下列说法错误的是() [.gif]
在“重探滑轮”的实验中,小明利用动滑轮将重3N的吊钩匀速向下提起。 拉力1.8N,2s钩上升0.2m。 机械效率为 。
如图所示,小刚在做“测量滑轮架机械效率”的实验时,用20N的拉力将一个30N重的物体匀速升高30cm。 寻找:
①滑轮架是承受动滑轮和物体总重量的一段绳索。
②小车架机械效率为%。
③测量滑轮架的机械效率时,有下列诱因之一:a. 动滑轮的重力,b. 绳索
缠绕方法,c。 摩擦力,d。 定滑轮的重力,e。 物体重力,滑轮架机械
效率受()影响
A.acdeB.bceC.aceD.Abcde
[.gif]
如图所示,用滑轮以1m的匀速提升3kg的物体滑轮组的机械效率选择题,拉力F.为200N,则有用功为J.,滑轮的机械效率为。 如果提升物体的重力减小,小车架的机械效率(可选填“变得更小”、“更好”或“不变”)。 (不包括绳重和摩擦力)
[.gif]
如图所示,施工人员使用滑轮架吊起重达240N的泥浆桶。 动滑轮重30N。 忽略滑轮和轴之间的摩擦力以及绳索的重量。 如果工人在10s内以匀速将绳子拉下9m,泥斗就会上升,拉动绳子的力为 ,拉力的功率为滑轮组的机械效率选择题,挡块架的机械效率为 。
[.jpg]
如图所示,工人以500N的向下推力,平行于斜坡,将重800N的物体匀速推到高1.5m的小车上,所用斜坡的长度为3m。 求:
(1) 推力做功
(2)边坡的机械效率。
(3) 如果降低该边坡的机械效率,可以采取哪些措施? (以一种方式回答)
[.jpg]
工师傅用图5所示的滑轮架,以平缓均匀的速度将800N的重物垂直提升3m,拉力F..jpg】
如图所示,物体A.的重力为100N。 在拉力F.的作用下,它可以在水平地面上以0.2m/s的速度向左直线移动。 已知拉力F.=5N,小车架机械效率为80%,如何求:
(1) 5s内张力F做功的大小是多少?
(2) 物体A.水平地面的摩擦力大小是多少?
[.jpg]
如图所示是建筑工地吊装建筑材料的滑轮架示意图。 动滑轮质量为15kg,物料质量为240kg一定时间。 当物料还在空气中时,摩擦作用很小。 下张力F.=; 以恒定的速度水平和向下提升物料,摩擦力会产生较大的影响。 实际使用的张力为1000N,将材料抬高10m。 则小车的机械效率为 。 (取g=10N/kg)
[.jpg]
以下是小明和小红的《测量滑轮架机械效率》的实验报告。
实验名称:小车架机械效率测试
实验步骤:
(1)用弹簧测力计检测钩码上的重力G,填表。
(2)按例安装滑轮架,分别记录吊钩代号和弹簧测力计的位置。
(3)驱动弹簧测力计,读取拉力F值,用刻度尺测量吊钩码升高度h和弹簧测力计连接的距离s,将这三个量填入表格。
(4)计算有用功W。对,总功W。总计,机械效率η,填表。
(5)改变吊钩上升高度,重复前面的实验,记录并估算实验数据。
实验记录:
实验次数
吊钩重量 G./N
物体上升的高度 h/cm
有用的工作 W. 是/J
拉力 F./N
弹簧测力计之间的距离s/cm
总功W.总/J
机械效率η
1个
6个
3.00
18:00
2.38
9.00
21.42
84.0%
2个
6个
5.00
30.00
2.40
15.00
36.00
83.3%
3个
6个
8.00
48.00
2.36
24.00
56.64
84.7%
4个
6个
10.00
60.00
2.35
30.00
70.50
85.1%
实验推演:在忽略绳索重力和摩擦力的情况下,滑车架的机械效率与被提升物体的重力和高度无关。
请评价小明和小红的实验报告。
(1) 强调实验程序中的错误和不足;
(2)从理论上分析和解释他们实验推导的局限性。
[.jpg][.gif]
车上装重物时,常用长木板架起斜坡,将重物沿斜坡推上去。 如图所示,工人利用3m长的斜坡将120kg的重物抬高1m。 所施加的推力为,若实际力为500N,则斜面的机械效率为,对重物的摩擦力为。 (g取为10N/kg)。
[.jpg][.gif]
如图所示,坡长s=1.5m,高h=0.3m。 当施工人员用绳索将重量为G.=500N的货箱以匀速从地面拉到顶部时,沿斜坡向下的拉力F.=150N。 忽略绳索重力。 求:
(1) 此过程中拉力F所做的功;
(2) 装置的机械效率;
(3) 货箱在斜坡上的摩擦力。
(2017·扬州) 有人说同一台机器的机械效率是恒定的。 小华设计了“探索小车架机械效率与增重质量之间的关系”的实验来检验这种说法是否正确。
[.gif][.gif]
(1)用行程线代替绳子,画出图A最省力的绳子绕法。
(2) 如图B所示,小华在实验中保持滑轮架不变,改变配重块重量
质量,绳索在弹簧测力计的带动下匀速运动,使重物缓慢上升,测得
得到的数据如下(g取10N/kg):
序列号
重量/kg
重量举升距离/cm
弹簧力计示值/N
绳头连接距离/cm
机械效率
1个
0.1
10
1.1
20
45.5%
2个
0.2
10
1.6
20
---
3个
0.3
10
2.1
20
71.4%
第二个实验的机械效率为▲; 根据表中数据可知,随着重物重量的减轻,小车架的机械效率提高。