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汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”,如图14所示是该千斤...

汽车更换轮胎时需要把车轴抬起来,这时可以使用“油压千斤顶”,如图14所示是该千斤顶的原理图.向下按动手柄,圆柱形小活塞把小油缸中的机油压向大油缸.大油缸里的油量增多,把圆柱形大活塞向上推,带着上面的重物上升.实验表明:加在密闭的液体上的压强,能够大小不变的向各个方向传递(帕斯卡定律).
现有一个油压千斤顶,有关尺寸如图所示.请你回答下列问题:
(1)如果希望在手柄A端用20N的力竖直向下压时就能在大活塞上举起0.98t的重物,求:小活塞受到的压力是多大?大活塞的直径至少是多少?
(2)根据上题的数据,请思考:使用千斤顶有什么好处?
(3)千斤顶的结构和使用过程中,应用了哪些物理知识?请列举两个.

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根据杠杆平衡,动力臂OA=60cm,阻力臂OB=6cm,求出作用在小活塞上的力.然后根据帕斯卡原理,加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递,求出大活塞的直径.此图用到了杠杆平衡条件和帕斯卡原理,共同达到了省力的效果.还要掌握省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆的分类标准,分别是动力臂的长度大于阻力臂的长度、动力臂的长度小于阻力臂的长度、动力臂的长度等于阻力臂的长度. 【解析】 (1)由F1l1=F2l2,得:F•OA=F小•OB N=200N 又由p大=p小,得: ,即,则: D2=d2= 所以D=7cm; (2)使用千斤顶可以用较小的力获得较大的力,起到省力的作用.因为首先杠杆OBA是一个省力杠杆,动力臂OA的长度大于阻力臂OB的长度,根据杠杆平衡条件,所以动力小于阻力;其次根据帕斯卡原理,加在密闭液体上的压强能够大小不变的向各个方向传递,通过两个面积不相等的活塞,也可以达到省力的目的. (3)帕斯卡定律(或液体压强的传递等)、杠杆平衡原理.
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考点分析:
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如图所示,用滑轮组拉着重1000N的物体P沿水平地面以0.5m/s的速度匀速向右运动了6s,物体受到地面的摩擦力是200N,拉力F是125N,求:
(1)拉力F做的有用功;
(2)该滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率.

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一辆匀速行驶的汽车,10s内行驶了200m,牵引力为8×103N.求:
(1)牵引力做的功是多少?
(2)电车的功率是多少?
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小明为探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),如图所示.在圆柱体不接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表:
次  数1234567
  h(cm)24681012
F(N)6.756.255.755.254.754.254.25
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重______N,第7次实验时,物体受到的浮力为______N;
(2)分析表中第1次到第5次实验数据,说明______
(3)分析表中第6次到第7次实验数据,说明______
(4)分析表中的数据,可以求出金属块的密度是______kg/m3
(5)图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是______
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如图是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置.
(1)如果钩码总重5.0N,每个滑轮重0.7N,不计绳重与摩擦,则钩码静止时,拉力是______N.
(2)为了准确测出滑轮组的机械效率,应竖直向上______拉动弹簧测力计使钩码上升.
(3)下表是某同学测图所示滑轮组机械效率的实验记录,请你帮他完成未填写的实验数据.
项目钩码重G/N拉力F/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计移动的距离S/cm有用功W/J总功W/J机械效率η
实验数据5.02.510    
(4)实验结束后,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,哪些因素会影响滑轮组的机械效率呢?
经过大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想1:可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想2:可能与被提升的钩码重有关;
猜想3:可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关;
猜想4:可能与钩码被提升的高度有关.
小明和小强分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表.
   小明的实验记录
物理量
控制因素
钩码重G/N绳端拉力F/N机械效率η
较小提升速度104.279.4%
较大提升速度104.279.4%
探究结果 
  小强的实验记录
物理量
控制因素
钩码重G/N绳端拉力F/N机械效率η
大致相同的提升速度104.279.4%
156.0 
探究结果 
①请帮助小强完成表中的一项计算,其数据是______
②根据他俩的实验记录,可得出小明的探究结果是______;小强的探究结果是______
③归纳他俩的实验探究,你所得到的结论是______

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在探究“杠杆的平衡条件”实验中,有一组同学猜想杠杆的平衡条件可能是“动力+动力臂=阻力+阻力臂”,于是用了如图所示的装置,进行实验验证.
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆两端的螺母向______端移动,使杠杆在______位置平衡.
(2)实验时,他们在右端挂了4个钩码,左端挂了6个钩码,经过调整,得到了下列实验数据:
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于是,他们认为自己的猜想得到了验证.你认为他们的实验过程存在的问题是:____________
(3)经过老师的提醒,他们发现了问题,再次实验,最终得到了正确的结论.根据他们后来的结论,请思考:
如果实验时,只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在开始的位置平衡?请设计一种方案:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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