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manfen5.com 满分网你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这一问题吗?如图所示,小文同学对此进行了研究.有关测量数据记录在下表中(表中的步距是指跨出每一步两角之间的距离;重心升降高度是指跨出每一步时,重心下降或升高的变化值):请你根据上述测量数据进行以下计算分析(g取10N/kg):
(1)站立时,小文双脚与地面的接触面积为400cm2,则行走时小文对地面的压强是多少?
(2)如图所示时小文的脚跟提起后的姿势图.O点是脚尖与地面的接触点,阻力F2的大小等于人的体重,其中AO=16cm,AB=4cm,则排肠肌提起脚跟的动力F1为多大?
(3)小文行走100m要克服重力做的功多少?克服重力做功的功率多大
质量m/kg步距l/m重心升高或降低h/m步行距离s/m时间t/s
500.500.05100100

(1)人行走时与地面的接触面积为一只脚的面积,此时人对地的压力等于其重力,可由F=G=mg得出,再由P=即可求出行走时小文对地面的压强. (2)根据如图所示时小文的脚跟提起后的姿势图可知,这是一个杠杆原理,由杠杆平衡公式F1l1=F2l2即可求出排肠肌提起脚跟的动力. (3)根据由于小文每走一步的步距为0.50m,计算出走100m应走的步数,再计算出小文重心移动的总高度h,利用W=Gh即可求出克服重力做的功,根据P=即可求出克服重力做功的功率. 【解析】 (1)人行走时与地面的接触面积为S==200cm2=0.02m2. 人对地的压力等于其重力,即F=G=mg=50kg×10N/kg=500N. ∴对地压强为P===2.5×104Pa. (2)由杠杆平衡公式得,F1l1=F2l2 其中AO=16cm=0.16m=l2,l1=AO+AB=16cm+4cm=20cm=0.2m. F1===400N. (3)由于小文每走一步的步距为0.50m,则走100m应走=200步. 则小文重心移动的总高度为h=200×0.05m=10m ∴克服重力做的功为W=Gh=500N×10m=5000J. 做功的功率为P===50W. 答:(1)行走时小文对地面的压强是2.5×104Pa. (2)排肠肌提起脚跟的动力F1为400N. (3)小文行走100m恤要克服重力做的功是5000J.克服重力做功的功率是50W.
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考点分析:
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小雷想知道小灯的亮暗程度与什么因素有关.于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路开始探究.
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(1)请你用笔画线代替导线,根据上图所示的电路图,将下图所示实物图连接完整.
(2)若小雷连接好电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度.原因是他把滑动变阻器的______(选填“A、B”或“C、D”)接线柱接入了电路.
(3)小雷排除故障后,按上图所示的电路继续进行实验:
①闭合开关,滑片P向______(选填“A“或“B“)端移动,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数电压/V实际功率/W电阻Ω
11.6O.20O.328.00
22.5O.24O.601O.42
32.8O.26O.731O.77
②请将记录数据时遗漏的物理量和单位填入表格的空格处.
(4)小雷注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮.结合表中数  据得出的结论是小灯泡越亮,它的实际功率越______
(5)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变______表的量程,发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似.
(6)小雷在实验结束后与同学们讨论:
①有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确.“这种说法错误的原因是小雷忽略了______对小灯电阻的影响.
②有同学认为“把灯L1换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关    系.“你认为这种说法______(选填“正确”或“错误”).
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在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图所示装置测得了四组数据,如下表所示.
试验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm
1321.26
2351.215
3381.226
43101.230
(1)前三次实验中,第______次实验数据明显出现错误,应记为______
(2)第四次实验中,有用功是______J,总功是______J,滑轮组的机械效率为______
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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