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如图所示(滑轮组的绕绳未画出),质量为60kg的工人师傅利用最省力的方式先后搬运...

如图所示(滑轮组的绕绳未画出),质量为60kg的工人师傅利用最省力的方式先后搬运水平地面上的圆柱形物体A和物体B.物体A的底面积为SA,密度为ρA,高度为h1;物体B的底面积为SB,密度为ρB,高度为h2.运送货物A时,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;运送货物B时,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,物体B以0.1m/s的速度匀速上升,地面对工人的支持力为N2,机械效率η2=80%.已知:5N1=4N2,5SA=4SB,8ρA=7ρB,2hA=5hB,不计绳的质量,不计滑轮与轴的摩擦.(g=10N/kg)求:
(1)动滑轮重和力F1的大小;
(2)功率P2

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(1)对物体受力分析由平衡条件及滑轮组公式可以求出动滑轮重力及拉力大小. (2)求出力与速度,由P===Fv求出功率. 【解析】 (1)由图示滑轮组可知,最省力的绕法, 滑轮组承重绳子的股数n=3,受力如图所示, 效率η2==0.8,解得GB=4G动, ===××=, 由=得:GA=7G动, 由图1、3得,3F1=GA+G动=8G动, 3F2=GB+G动=5G动, 由图2、4得:F1′+N1=G人, F2′+N2=G人, ∵F1′=F1,F2′=F2, ∴N1=G人-F1=G人-8G动      ①, N2=G人-F2=G人-5G动        ②, 由①②解得:G动=90N,F1=240N, (2)v2=3vB=0.3m/s,F2=G动=×90N=150N, P2=F2v2=150N×0.3m/s=45W. 答:(1)动滑轮重为90N,力F1的大小为240N. (2)功率P2为45W.
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考点分析:
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如图所示,电源两端电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到B端时,变阻器连入电路电阻为RB,此时电流表的示数为I1,电阻R2的电功率为P2,电阻RB的电功率为PB;当开关S1断开、S2闭合时,电流表的示数为I2,电阻R2的电功率为P2′;当开关S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P在某一点C时,变阻器接入电路的电阻为Rc,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,电流表的示数为I3,此时电阻RC的电功率为PC.已知P2:P2′=1:4,U1:U2=1:2,I2:I3=4:3.求:
(1)I1:I2
(2)PB:PC

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实验桌上有如下实验器材:符合实验要求的低压电源一个(由于分度值过大不能读出电压具体数值),阻值已知的定值电阻R1、R2,电压表一块,开关一个,导线若干.请利用上述实验器材设计实验证明:在串联电路中,当R1、R2阻值不变时,R1两端的电压U1和电源两端电压U的关系为:U1=kU.画出实验电路图,写出实验步骤,并设计实验数据记录表.
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在“探究凸透镜的成像规律”实验中,小兵选焦距为10cm的凸透镜按图所示的实验装置正确组装了实验器材.当他把透镜固定在50cm刻线处,将蜡烛放在距透镜12cm位置时,发现在光具座上无论怎样移动光屏都无法接到像,因此小兵认为:当物距小于、或略大于焦距时,所成的像都是虚像.经老师检查发现,图中的器材组装没有问题,烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心都在同一水平线上.请你使用图中的实验装置进行实验,证明小兵的观点是错误的.简述实验步骤和实验现象.
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实验台上有如下实验器材:一个带支架的均匀杠杆(杠杆质量不计,相邻刻度线之间的距离相等),钩码若干.小明利用上述实验器材设计了如下实验(实验中为了读数方便,钩码只挂在杠杆的刻度线处):
①调节杠杆水平平衡;
②在杠杆左侧A位置挂钩码G1,右侧B位置挂钩码G2使杠杆水平平衡,分别测得左右两侧钩码重G1和G2,并记录;
③不改变A和B位置的情况下,多次改变G1和G2数值,使杠杆水平平衡,并分别记录G1和G2数值.
实验完毕,小明根据记录的实验数据绘制了如图乙所示的G2和G1关系图,如果将钩码对杠杆左侧施加的力视为动力,钩码对杠杆右侧施加的力视为阻力,请你回答下列问题:
(1)结合杠杆平衡条件,根据图乙,请在图21甲中的杠杆上标出A点和B点;
(2)根据图乙,可初步得到:在杠杆平衡时,如果动力臂和阻力臂保持不变,阻力G2与动力G1满足的关系是______
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在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小芳用如图所示的滑轮组分别做了3组实验,如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如下:
序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率12511566.7%2351.415②345①1583.3%
(1)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为______N;
(2)空格②处滑轮组的机械效率约为______%(保留三位有效数字);
(3)分析实验数据,小芳得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与______有关.
序号钩码重/N钩码上升的距离/cm弹簧测力计的示数/N弹簧测力计上升的距离/cm机械效率
12511566.7%
2351.415 ②
345 ①1583.3%


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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