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小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为3...

小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体从一楼匀速提升到六楼,所用的拉力为360N,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(已知每层楼高3m)
求:(1)小明所用的时间;
(2)拉力的功率;
(3)所做的额外功;
(4)在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将如何改变?为什么?

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(1)已知每层楼的高度可求物体上升的距离,根据滑轮组的组装图可求绳子自由端移动距离,然后根据速度可求时间; (2)根据绳子自由端移动距离和拉力可求总功,从而可求拉力的功率; (3)根据物体的重力和上升的距离可求有用功,利用总功可求额外功; (4)根据提升相同的重物可知有用功不变,而增加动滑轮会使额外功增加,从而可推知机械效率的变化. 【解析】 (1)h=3m×5=15m, ∴S=3h=3×15m=45m, ∴t===150s. 答:小明所用的时间为150s. (2)拉力所做的总功W总=FS=360N×45m=16200J, 拉力的功率P===108W. 答:拉力的功率为108W. (3)W有=Gh=900N×15m=13500J, ∴W额外=W总-W有=16200J-13500J=2700J. 答:所做的额外功为2700J. (4)因为提升相同的重物,所以有用功保持不变,而由于增加动滑轮使得克服动滑轮的重力所做的额外功变多,故η越小.
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考点分析:
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小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Ω),设计了如图所示的电路图.
已知电源电压为6V,灯泡的额定电压为3.8V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
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(1)如图是小明根据电路图连接的实物图.闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡______;经检查,是由于一根导线连接错误.请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
(2)若电压表0~15V的量程损坏,为完成实验,请你使用原有器材重新设计一个串联电路,并将设计的电路图画在上面的虚线框内.
(3)根据你的设计重新连接电路进行实验.闭合开关,眼睛应看______表,小灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.4A,则小灯泡的电阻是______Ώ.
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小明和小红使用不同器材分别对酒精的密度进行了测量.
(1)请将他们的实验过程补充完整.
小明利用天平、烧杯、刻度尺和水(p己知)测量酒精密度的过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的质量为m;
②用刻度尺测出水面到烧杯底的高度为h1
③将水倒出,倒入酒精,用天平称出的烧杯和酒精的质量仍为m;
______
⑤计算酒精密度的表达式为:ρ酒精=______
小红利用弹簧测力计、烧杯、石块、细绳和水(ρ已知)测量酒精密度的过程如下:
①用细绳拴住石块,并用弹簧测力计测出石块重为G;
②将石块浸没在水中,并记录弹簧测力计的读数F1
______
④计算酒精密度的表达式为:ρ酒精=______.(已知:F=GgV
(2)请你从操作难易程度方面,对两位同学的实验做出评估.______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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