小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下图所示。她首先测出小车重力,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾斜角θ | 小车重G/N | 斜面高 h/m | 斜面长 S/m | 拉力 F/N | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 2.1 | 48% | |
30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | 69% | |
45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.3 | 3.5 | 4.3 | 81.4% |
(1)实验过程中拉力的方向应 。
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ,斜面越省力,斜面的机
械效率越 。
(3)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 、 不变,只改变
。
如图所示,甲、乙两个正方体分别放置在水平地面上,它们各自对地面的压强相等,大小均为P。甲的质量为5千克,边长为0.1米。乙的边长为0.05米。求:
(1)甲的密度ρ甲; (2)甲对地面的压力F甲和压强P;
(3)若将甲、乙中的一个物体叠放到另一个物体上表面的中央后,两物体对地面的压强为P′,则跟原先甲对地面的压强P相比,小华同学在下表中提出了三种不同的设想。
(a)请你判断,设想Ⅰ是________的,设想Ⅱ是________的,设想Ⅲ是_______的。(均选填“可能”或“不可能”)
(b)请选择一个可能的设想,计算出相应的压强P′。
设想 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
内容 | P′=2P | P′>2P | P′<2P |
如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N。某次操作中,将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起,在工人提取泥土的全过程中,工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示。细绳的质量忽略不计,g取10N/kg。求:
(1)该过程中拉力F做功的功率;
(2)利用该装置提升泥土的机械效率。