(多选)如图,斜面长s为1.2m、高h为 - 考试试题及答案解析 - 读趣百科
多选题

(多选)如图,斜面长s为1.2m、高h为0.3m,现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端,若拉力F为5N,拉力的功率为3W,则(  )

A
斜面的机械效率为80%
B
拉力做的总功为4.8J
C
提升物体所做的有用功为4.8J
D
物体由斜面底端运动到顶端用时2s

题目答案

ACD

答案解析

分析:

(1)使用斜面的目的是把物体的位置提高,有用功等于物体重力和提升高度的乘积;

(2)总功等于沿斜面拉力和斜面长的乘积;

(3)机械效率等于有用功和总功的比值;

(4)根据公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$,求出物体由斜面底端运动到顶端所用的时间.

解答:

W_总=Fs=5N×1.2m=6J;

W_有=Gh=16N×0.3m=4.8J;

η=$\frac {W_有用}{W_总}$=$\frac {4.8J}{6J}$×100%=80%;

根据公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$,物体由斜面底端运动到顶端用时t=$\frac {Fs}{P}$=$\frac {5N×1.2m}{3W}$=2s;

由以上分析可知ACD正确,B错误.

故选ACD.

点评:

本题考查了利用斜面有用功、总功、机械效率的计算,本题的难点是公式P=$\frac {W}{t}$=$\frac {Fs}{t}$的应用.

举一反三
多选题

(多选)如图所示利用滑轮组提升建筑材料,建筑材料重600N,上升的速度为1m/s,动滑轮重120N,(不计绳重和摩擦),则下列判断正确的是(  )

A
绳子自由端移动的速度是1m/s
B
拉力F的功率为720W
C
滑轮组的机械效率约为83.3%
D
滑轮组的机械效率约为89.7%

题目答案

BC

答案解析

分析:

(1)根据v=nv_物计算绳子自由端移动的速度;

(2)先根据F=$\frac {1}{n}$(G+G_轮)求出拉力的大小,然后利用P=FV求出拉力的功率;

(3)根据η=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{FS}$=$\frac {G}{nF}$即可求出滑轮组的机械效率.

解答:

解:根据图示可知,n=2;

A、自由度绳子移动的速度:v=2v_物=2×1m/s=2m/s;故A错误;

B、F=$\frac {1}{2}$(G+G_轮)=$\frac {1}{2}$×(600N+120N)=360N,则拉力F的功率:P=Fv=360N×2m/s=720W;故B正确;

CD、滑轮组的机械效率:η=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{FS}$=$\frac {G}{2F}$=$\frac {600N}{2×360N}$=83.3%,故C正确,D错误.

故选BC.

点评:

本题考查了速度、功、功率、机械效率的计算,关键是V=nV_物和F=$\frac {1}{n}$(G+G_轮)的应用.

多选题

用如图所示的滑轮组提升重物时(忽略绳重及摩擦),下列做法能提高滑轮组机械效率的有(  )

A
增加物体被提升的高度
B
减轻动滑轮的重力
C
改变绳子的绕法,减少承担重物的绳子的段数
D
增加物体的重力

题目答案

BD

答案解析

分析:


解答:


点评:


多选题

用五个相同质量的滑轮和绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,在绳子自由端分别用力将重力为G的物体匀速提升,乙滑轮组的效率为η_乙,不计摩擦、绳和木板的重,下列说法正确的是(  )

A
两个滑轮组的机械效率可能相等
B
F$_1$一定大于F$_2$
C
每个滑轮重为$\frac {(1-η_乙)G}{2η_乙}$
D
甲、乙将重物提升相同的高度,F$_1$与F$_2$的功率可能相等

题目答案

BCD

答案解析

分析:

(1)因克服物体重力G做的功为有用功,克服物重和动滑轮重做的功为总功;

根据η=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{(G+G_动)h}$=$\frac {G}{G+G_动}$求出滑轮组的机械效率,然后比较两者滑轮组之间的关系,进一步求出动滑轮的重力;

(2)由图可知,n_甲=2,n_乙=4,不计摩擦、绳和木板的重,根据F=$\frac {1}{n}$(G+G_动)求出两滑轮组绳子的拉力,然后比较两者拉力的大小关系;甲、乙将重物提升相同的高度,根据P=$\frac {W_总}{t}$结合两者做功的时间关系比较F$_1$与F$_2$的功率关系.

解答:

解:

(1)由图可知,甲滑轮组只有1个动滑轮,乙滑轮组有2个动滑轮,且不计摩擦、绳和木板的重,

因克服物体重力G做的功为有用功,克服物重和动滑轮重做的功为总功,

所以,两滑轮组的机械效率分别为:

η_甲=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{(G+G_动)h}$=$\frac {G}{G+G_动}$,η_乙=$\frac {W_有}{W_总}$=$\frac {Gh}{(G+2G_动)h}$=$\frac {G}{G+2G_动}$,

则η_甲>η_乙,故A错误;

由η_乙=$\frac {G}{G+2G_动}$可得,动滑轮的重力(即每个滑轮重):

G_动=$\frac {(1-η_乙)G}{2η_乙}$,故C正确;

(2)由图可知,n_甲=2,n_乙=4,不计摩擦、绳和木板的重,

则两滑轮组绳子的拉力分别为:

F$_1$=$\frac {1}{2}$(G+G_动)=$\frac {1}{4}$(2G+2G_动),F$_2$=$\frac {1}{4}$(G+2G_动),

因(2G+2G_动)>(G+2G_动),

所以,F$_1$>F$_2$,故B正确;

甲、乙将重物提升相同的高度,拉力做功为总功,则F$_1$与F$_2$的功率分别为:

P_甲=$\frac {W_总}{t_甲}$=$\frac {(G+G_动)h}{t_甲}$,P_乙=$\frac {W_总}{t_乙}$=$\frac {(G+2G_动)h}{t_乙}$,

因t_甲和t_乙的关系不确定,

所以,F$_1$与F$_2$的功率可能相等,故D正确.

故选BCD.

 

多选题

如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是(  )

A
试管内的水蒸气推动塞子冲出去时,水蒸气的内能减小
B
抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明空气比二氧化氮的密度大
C
给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能减小
D
厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能减小

题目答案

AC

答案解析

分析:

(1)根据温度与内能的关系和做功可以改变物体的内能角度分析解答问题;

(2)分子在不停的做无规则运动;

(3)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小.

解答:

解:A、图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少,温度降低,;故A正确;

B、抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停的做无规则运动,故B错误;

C、给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,空气对活塞做功,空气的内能减小;故C正确;

D、图中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加;故D错误.

故选AC.

 

多选题

(多选)关于温度、热量和内能的说法中不正确的是(  )

A
0℃的冰块也有内能
B
温度高的物体,内能一定大
C
物体吸收热量,温度不一定升高
D
物体吸收热量,内能一定增大

题目答案

BD

答案解析

分析:

本题主要考查学生对温度、内能、热量概念的了解和掌握,内能和温度、状态的关系,内能和热量的区别.

解答:

A、因物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能;则0℃的冰也有内能,说法正确,不符合题意.

B、内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,单比较物质的温度不能判断内能的大小;则温度高的物体,内能一定大,说法错误,符合题意.

C、发生热传递时,物体吸收热量,内能增大,增加的内能可能升高温度,也可能发生状态变化;则物体吸收热量,温度不一定升高,说法正确,不符合题意.

D、发生热传递时,物体吸收热量若同时对外做功,内能不一定增大.所以说法不正确,符合题意.

故选B、D.

点评:

特别注意:1.物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能.

2.发生热传递时,物体吸收热量后,可能升高温度,也可能发生状态变化.

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