20.斜面是一種常見(jiàn)的簡(jiǎn)單機(jī)械,在生產(chǎn)和生活中利用斜面提升物體可以省力.如圖為傾角θ=30°的固定斜面.用平行于斜面的拉力F=4N.將一物體從斜面底端勻速拉上斜面.已知物體上升的高度h=1m.
(1)求拉力F做的功.
(2)若斜面高度為H,傾角為θ,斜面長(zhǎng)為s,物塊所受摩擦力為f.用平行于斜面的拉力F將重為G的物體勻速拉上斜面頂端,試推導(dǎo)斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式.

分析 (1)已知物體上升的高度,傾角θ=30°,根據(jù)直角三角形邊角關(guān)系可知拉力移動(dòng)的距離s,又知道拉力大小,根據(jù)W=Fs求拉力F做的功;
(2)先求出總功、額外功,總功減去額外功就是有用功,再根據(jù)斜面機(jī)械效率的計(jì)算公式求出機(jī)械效率.

解答 解:(1)因?yàn)椤夕?30°,
所以,s=2h=2×1m=2m,
拉力F做的功:
W=Fs=4N×2m=8J;
(2)該斜面做的總功W=Fs,克服摩擦力做的額外功W額外=fs;
因此有用功W有用=W-W額外=Fs-fs;
該斜面的機(jī)械效率:η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Fs-fs}{Fs}$=$\frac{F-f}{F}$.
答:(1)拉力F做的功為8J;
(2)斜面機(jī)械效率η的表達(dá)式為η=$\frac{F-f}{F}$.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用斜面時(shí)有用功(克服物體重力做功)、額外功(克服摩擦力做功)、總功(推力做功)、機(jī)械效率的計(jì)算,知道克服摩擦力做的功是額外功是本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

10.在“探究動(dòng)滑輪機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,分別測(cè)出繩受到的拉力F、鉤碼所受重力G,改變鉤碼數(shù)量再重復(fù)上述步驟2次.如圖所示,不計(jì)繩重和摩擦.
(1)只測(cè)鉤碼重G和繩受到的拉力F,機(jī)械效率表達(dá)式是η=$\frac{G}{2F}$×100%;(用題中給的物理量符號(hào)表示)
(2)如果不測(cè)繩受到的拉力,只測(cè)鉤碼重G和動(dòng)滑輪重G動(dòng),也能算出機(jī)械效率.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

11.如圖甲所示是水位監(jiān)測(cè)裝置的原理圖.柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接,底部有一小孔與湖水相通,且容器底面與警戒水位相平.已知電源電壓恒為6V,小燈泡標(biāo)有“2V  2W”字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響).兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖乙所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=$\frac{1}{h}$).則下列說(shuō)法中正確的是 ( 。
A.容器內(nèi)水柱越高,電表的讀數(shù)越小
B.將電流表改為水位計(jì),水位計(jì)的刻度是均勻的
C.當(dāng)湖水水位高于警戒水位5m時(shí),燈泡正常工作
D.當(dāng)湖水水位高于警戒水位0.4m時(shí),電流表示數(shù)為0.6A

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,電源電壓為12V,且保持不變.已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24Ω,R0為未知阻值的定值電阻,小燈泡標(biāo)有“6V  3W”字樣,求:
(1)燈泡正常工作時(shí)的電阻和電流各是多少?
(2)當(dāng)S閉合,S1、S2都斷開(kāi)時(shí),要是小燈泡正常發(fā)光,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?
(3)S、S1、S2都閉合時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電路中的總功率最小,且最小功率為18W,求R0的阻值.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

15.完全燃燒0.5m3的天然氣來(lái)加熱水箱中的水,放出的熱量是1.5×107J,(天然氣的熱值為3.0×107J/m3),燒開(kāi)水時(shí)有大量的“白氣”產(chǎn)生,這些“白氣”是水蒸氣液化(填物態(tài)變化)形成的.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

5.某電子磅秤原理圖如圖1所示,主要部件是杠桿ABO,電流表和壓力傳感器(相當(dāng)于電阻值會(huì)隨受到的壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),其中杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),且力臂之比AO:BO=5:1,壓力傳感器的電阻值R隨壓桿的壓力F變化的關(guān)系圖象如圖2所示,秤盤(pán)與杠桿質(zhì)量均忽略不計(jì),電源電壓9V,R0=150Ω.

(1)當(dāng)秤盤(pán)上不放重物時(shí),壓力傳感器的電阻為300Ω,通過(guò)電流表的電流為20 mA.
(2)如果電流表的量程為45mA,則該秤能稱量的最大質(zhì)量是多少?
(3)如果將電流表的示數(shù)盤(pán)改為電子磅秤的質(zhì)量示數(shù)盤(pán),則在圖3所示表盤(pán)的橫線上應(yīng)填入多大的質(zhì)量值.該質(zhì)量示數(shù)盤(pán)的示數(shù)有什么特點(diǎn)?示數(shù)盤(pán)的左半部分沒(méi)有刻度.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

12.圖甲所示是某型號(hào)超聲波加濕器,下表為其部分技術(shù)參數(shù),其中額定加濕量是指加濕器正常工作1h霧化水的體積;循環(huán)風(fēng)量是指加濕器正常工作1h通過(guò)風(fēng)扇的空氣體積;加濕效率是指實(shí)際加濕量和實(shí)際輸入功率的比值.
型號(hào)XXX額定加濕量15L/h
額定電壓220V額定輸入功率500W
水箱容量25L循環(huán)風(fēng)量2000m3/h
加濕效率≥1.2×10-2L/(h•W)輪子與地面接觸的總面積6.0×10-4m2
凈重95kg---

利用濕敏電阻可實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度的精確測(cè)量.如圖乙所示,電源電壓為24V,定值電阻R的阻值為120Ω,電流表的量程為0~100mA,電壓表的量程為0~15V,濕敏電阻的阻值R0隨濕度RH變化的關(guān)系圖線如圖丙所示,求:
(1)加濕器正常工作0.5h,通過(guò)風(fēng)扇的空氣質(zhì)量和消耗的電能各為多少?(空氣密度ρ=1.29kg/m3
(2)裝滿水的加濕器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為多少?(g取10N/kg)
(3)該電路能夠測(cè)量的濕度范圍是多少?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( 。
A.載重汽車(chē)裝有許多車(chē)輪是為了減小車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)
B.人用吸管吸食飲料是靠大氣壓把飲料“壓”進(jìn)了嘴里
C.攔河壩修成上窄下寬的形狀是因?yàn)橐后w的壓強(qiáng)隨深度的增大而增大
D.飛機(jī)的機(jī)翼能獲得向上的升力,是應(yīng)用了流速越大流體的壓強(qiáng)越大的原理

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:作圖題

10.如圖中L為凸透鏡,MN為其主光軸,O為光心,F(xiàn)為凸透鏡的焦點(diǎn),在圖中作出物體AB的像A′B′.

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