斜面长10m,高4m.用沿斜面方向的推力,将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到斜面顶端.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.求:(1)推力所做的有用功;(2)斜面的机械效率-物理

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 功的计算/2020-05-30 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

题文

斜面长10m,高4m.用沿斜面方向的推力,将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到斜面顶端.运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功.
求:(1)推力所做的有用功;
(2)斜面的机械效率;
(3)推力的大小.
题型:问答题  难度:中档

答案

(1)W=Gh=100N×4m=400J;
(2)∵W=400J,
W=100J,
∴W=W+W=400J+100J=500J;
∴η=
W有用
W总
×100%=
400J
500J
×100%=80%;
(3)∵W=FL,
∴F=
W总
L
500J
10m
=50N.
答:(1)推力所做的有用功为400J;
(2)斜面的机械效率为80%;
(3)推力的大小为50N.

据专家权威分析,试题“斜面长10m,高4m.用沿斜面方向的推力,将一个重为100N的物体由斜..”主要考查你对  功的计算,斜面的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

功的计算斜面的机械效率

考点名称:功的计算

  • 功的计算公式:
    功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离),W=FS。

    单位:
    国际单位制中,力的单位是N,距离的单位是m,功的单位是N·m,它有一个专用名称叫做焦耳,简称焦,用符号J表示,1J=1N·m。

  • 在利用该公式进行计算时的注意点:
    (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致;

    (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体;

    (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。

考点名称:斜面的机械效率

  • 斜面的机械效率:
    有用功 W有用=Gh
    总功 W=Fl
    W=Gh+fl
    (f为摩擦力)
    额外功 W额外=W-W有用
    W额外=fl
    机械效率

  • 测量斜面的机械效率:
    【实验目的】:测量斜面的机械效率

    【器材】斜面,铁架台,小车,弹簧秤,米尺

    【操作】

    (1)照图那样安装好斜面,将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面,记下弹簧秤的示数F,测出小车沿斜面通过的距离L,用弹簧秤称得小车重G,并测出小车上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
    (2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上,重复上述实验,根据实验数据算出此时斜面效率η2
    (3)增大斜面的倾角,小车仍翻着放在斜面上重复实验,算出斜面效率η3
    比较η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析实验结果可得:斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响,在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小,必需做的额外功少,效率就高。在(3)中,当倾角增大,车对斜面的压力减小,从而摩擦也减小,因此效率比(2)时高。比较操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。

  • 提高斜面机械效率的方法:
         在其他条件一定时,斜面的倾斜程度越大,机械效率越高,斜面表面粗糙程度越大,机械效率越低;机械效率与物体重量无关,物体斜面之间接触面大小无关。

    例:如图所示,斜面高为1m,长为3m,工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上,在这过程中拉力做了______J的功,机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝,应该_______。(写出一条措施)

    解析:
    提高机械效率的方法是减小总功,以增大有用功在总功中所占的比例。
    答案:1200  70%  减小斜面的粗糙度

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