专题特训 有用功、额外功、总功认识和效率大小比较 1． 小明用一个打了三个孔的金属板来研究“利用杠杆提升重物的机械效率”他首先将铁钉固定在铁架台上，将金属板左侧的孔穿过铁钉，在中间的孔悬挂重物，在右侧的孔利用弹簧测力计缓慢竖直向上用力，使重物被提升一定的高度，如图甲所示；再按照图乙组装实验装置，在右侧孔利用弹簧测力计缓慢竖直向下用力，使重物被提升相同的高度。请判断哪次的机械效率更高，并阐述你的理由。 2． 目前汽车普遍应用于人们日常生活中的出行，汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机汽缸内燃烧做功，提供动力。但是不论使用汽油或是柴油发动机，效率都很低。为了提高能源的利用率，涡轮增压技术应运而生。涡轮增压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，与超级增压器（机械增压器）功能相当，两者都可增加进入内燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。常用于汽车引擎中，通过利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。涡轮增压原理如图所示，发动机排出的高温废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空气压缩后推进到汽缸中，从而提高了热机效率。 （1）废气推动涡轮转动的过程中，废气对涡轮 ，内能转化成 能； （2）若汽缸内完全燃烧1.5kg汽油，释放的热量为多少？（q汽油＝4.6×107J/kg） （3）结合以上信息，请你说出一条“涡轮增压”能提高热机效率的原因 ； （4）当汽缸内吸入相同体积的空气时，安装了涡轮增压器的发动机和传统发动机相比，谁对外做的功更多？请结合能量的知识解释你的观点 ； 3． 我国万米深潜作业次数和下潜人数位居世界首位。图甲所示为我国“奋斗者”号载人潜水器的海试现场。潜水器的前边固定一个采样篮，里面放着海底沉积物采样器等工具，采样器是一个下端开口的圆形玻璃管。潜水器两侧各连着一只机械手臂，其中一只机械手臂的简化示意图如图乙所示，它由金属杆AB、OC和可以伸缩的液压杆AC组成，C点为机械手臂和潜水器的连接点。当液压杆伸长或缩短时，会带动金属杆AB（AB杆质量分布均匀）绕着O点转动，金属杆B端就会向上提或向下压采样器。 （1）当液压杆AC收缩，带动金属杆AB绕着O点转至水平位置时。请在图乙中画出液压杆AC对金属杆A端拉力的力臂L1，以及采样器对金属杆B端的力F2的示意图。 （2）若OA、OC和AC的长分别足18cm、24cm和30cm，OB的长是72cm，这只机械手臂的液压杆AC对水平金属杆A端的拉力是200N。 ①求采样器对金属杆B端的力F的大小？（不考虑金属杆AB和采样器它们受到的重力和浮力） ②在采集器对金属杆拉力不变情况下，若连接点A向右移动一些（未过O点），AC上的力将 （变大/变小/不变）。 （3）若考虑金属杆AB的自重，在采集器离开水面匀速提升重物到相同高度的过程中，如果把是挂B点向左移动（未过O点），则机械手臂的机械效率将 （变大/变小/不变）。为什么？ 4． 某科技馆设计摩天轮紧急救援系统如图。当摩天轮故障时，救援舱从地面升至顶端营救游客，再返回地面，全过程匀速运动。动力机构对缆绳施加拉力 ，系统配重块（质量m0）始终在竖直轨道运动。已知升降阶段救援舱高度变化量均为 H，不计摩擦和转动部件能量损失。 上升阶段：救援舱空载上升，大约携带了2倍游客重的营救设备装置，配重块下降。此时空舱重力阻碍上升。 下降阶段：顺利接到游客后，营救设备装置就抛掉，救援舱载游客下降，配重块上升。此时空舱重力帮助下降。 小明发现：“上升时空舱重力增大能耗，下降时空舱重力减少能耗，两者作用相反。那么救援舱自重m0是否影响系统效率？” 小明建立能量方程： 救援舱上升阶段：动力机构做功 W1 +配重块减少的重力 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
