小华用如图所示的滑轮组提升重400N的重物G,在10s内重物匀速上升了2m.已知拉绳子的力F为250N.则提升重物的过程中做的有用功是 J,总功是 J,机械效率为 .
【考点】滑轮(组)的机械效率;有用功和额外功.
【分析】根据滑轮组承担总重绳子的段数可知s=2h;
(1)克服重物的重力做功是有用功,由W=Gh计算出有用功;
(2)拉力做的功是总功,由W=Fs计算出总功;
(3)机械效率等于有用功与总功的比值,根据计算公式η==计算出滑轮组的机械效率.
【解答】解:滑轮组有三段绳子承担总重;
(1)滑轮组做的有用功W有=Gh=400N×2m=800J;
(2)绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m,
W总=Fs=250N×4m=1000J;
(3)滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=80%.
故答案为:800;1000;80%.
2012年6月16日“神州九号”载人飞船成功发射,完成任务后宇航员乘返回舱安全返回,返回舱到达离地面一定高度时打开降落伞,受到空气的阻力而匀速下落,在匀速下落过程中,返回舱的动能 ,机械能 .(选填“增大”、“不变”或“减小”)
【考点】动能和势能的大小变化.
【分析】动能的大小跟物体的质量和速度有关;重力势能的大小跟物体的质量和高度有关.
【解答】解:匀速下落,速度不变,质量不变,所以动能大小不变,高度减小,重力势能减小,机械能也就减小.
故答案为:不变;减小.
用20N的水平推力推着重200N的木箱沿水平地面运动5m,则在此过程中,推力对木箱做的功是 J,重力对木箱做的功是 J.
【考点】力是否做功的判断;功的计算.
【分析】(1)力对物体做功的两个必要条件:作用在物体上的力,物体在该力的作用下通过了距离.
(2)根据W=FS进行计算.
【解答】解:(1)木箱受到水平推力20N,竖直向下重力200N,木箱沿水平地面移动了5m,推力对木箱做功,重力对木箱没有做功.
(2)推力对木箱做功:W=FS=20N×5m=100J,
重力是竖直向下的,木箱向下没有通过距离,重力做功是0J.
故答案为:100;0.
仔细观察下列漫画,简要说明其物理道理
甲图说明: ;乙图说明: ;丙图说明: ;丁图说明: .
A.定滑轮不能省力.
B.使用滑轮组可以省力.
C.增大动力臂可以减小动力.
D.做功需要有力的作用,并且物体在力的方向上移动一段距离.
【考点】力是否做功的判断;杠杆及其五要素;滑轮组及其工作特点.
【分析】(1)使用杠杆,若动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,可以省力;
(2)动滑轮上有几段绳子,拉力就是物体重力的几分之一,使用滑轮组可以省力;
(3)做功的必要因素:有力作用在物体上,物体在力的方向上通过距离;
(4)从图中可以看出,使用的滑轮是定滑轮,定滑轮能改变力的方向但不能省力.
【解答】解:从甲图可以看出:增大动力臂以后,用很小的力就可以把物体扳动;
从乙图可以看出:使用滑轮组可以很容易把两个人拉动,说明使用滑轮组可以省力;
从丙图可以看出:手举着盘子,虽然在水平方向移动了距离,但在竖直方向没有移动距离,人对盘子不做功;说明做功需要有力的作用,并且物体在力的方向上移动一段距离;
从丁图可以看出:瘦子被拉上去,说明瘦子的重力小于物体的重力,所以会被拉上去,说明使用定滑轮不省力,只能改变力的方向.
故答案为:C;B;D;A.
甲、乙两人登上同样高度的楼层,甲重400N,乙重500N.若甲上楼用20s,乙上楼用10s,则甲、乙两人做功之比为 ,做功的功率之比为 .
【考点】功的大小比较;功率大小的比较.
【分析】已知登上同样高度的楼层,根据W=Gh即可得出做功之比;
已知上楼的时间,根据P=即可得出功率之比.
【解答】解:∵登上同样高度的楼层,
∴根据W=Gh得:W甲:W乙=G甲h:G乙h═G甲:G乙=400N:500N=4:5;
∵P=,
∴P甲:P乙=: =×=×=2:5.
故答案为:4:5;2:5.
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