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如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升.下表是提升物体时采集...

如图所示,杠杆在竖直向下拉力F的作用下将一物体缓慢匀速提升.下表是提升物体时采集到的信息:
物重G(N)OA(m)OB(m)A端上升的高度h(m)B端下降的竖直距离s(m)
400.80.40.20.1
(1)若不计杠杆自重和摩擦,求拉力F的大小;
(2)若实际拉力F为90N,求拉力做的总功及杠杆的机械效率.

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(1)在重物升高的过程中,画出动力臂和阻力臂,杠杆的动力臂与阻力臂的大小关系不变,而阻力不变,由杠杆的平衡条件可知动力不变,根据杠杆在水平位置时平衡求出拉力大小; (2)知道拉力大小和下降竖直距离,利用W=Fs求拉力做的总功;知道物体重和上升的高度,利用W=Gh求有用功;再利用效率公式求杠杆的机械效率. 【解析】 (1)如图,当杠杆从水平位置匀速转到图示位置时,OC、OD为阻力臂和动力臂 ∵△OCA′∽△ODB′, ∴=,大小不变; 又∵FL1=GL2,阻力(物重G不变), ∴当杠杆匀速转动时,动力F的大小不变; ∵FLOB=GLOA, ∴F===80N; (2)由表中数据可知,s=0.1m,h=0.2m, W总=F′s=90N×0.1m=9J, W有用=Gh=40N×0.2m=8J, 杠杆的机械效率: η=×100%=×100%≈88.9%. 答:(1)若不计杠杆自重和摩擦,拉力F的大小为80N; (2)若实际拉力F为90N,拉力做的总功为9J,杠杆的机械效率88.9%.
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考点分析:
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如图所示实验器材,请利用其中一种或多种器材,另外设计一个力学实验.根据示例的要求,将表格中的空白填写完整.
选用的器材实验内容操作方法发生现象
示例:锥子、橡皮泥探究:压力的作用效果与什么因素有关分别用锥子的两端用相同的力压橡皮泥用锥子尖压橡皮泥时,凹陷明显
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(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度差变化______(选填“大“或“小“).小唐把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该______
(2)小唐把金属盒分别浸入到两种液体中,发现图(甲)中U形管两边的液柱高度差较小,认为图(甲)烧杯中盛的是酒精.他的结论是不可靠的,因为没有控制金属盒在液体中的______相同.
(3)小唐发现在同种液体中,金属盒离液面的距离越深,U形管两边液柱的高度差就越______,表示液体的压强越______
(4)小唐还发现在同种液体中,金属盒距液面的距离相同时,只改变金属盒的方向,U形管两边液柱的高度差______(选填“不变“或“变化“).表明在相同条件下,液体内部向各个方向的压强______
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(1)图1是一个瓶盖起子,请你标出支点O,并做出动力臂L1和阻力臂L2
(2)在图2中用线代表绳子,将两个滑轮连成省力的滑轮组,要求人用力往下拉绳使重物匀速升起.
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甲、乙两个圆柱形容器盛有相同深度的液体,放置于水平桌面上,如图所示.甲、乙两容器的底面积分别为S1和S2,且2S1=3S2.甲容器中液体的密度为ρ1,液体对容器对容器底产生的压强为 p1.乙容器中液体的密度为ρ2,液体对容器对容器底产生的压强为p2.且p2=2p1.将A球浸在甲容器的液体中,B球浸在乙容器的液体中,两容器中均无液体溢出,液体静止后,甲、乙两容器底受到液体的压力相等,A、B两球所受浮力分别为F1和F2,则F1    F2,ρ1    ρ2
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小明猜想:动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关.因此.他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑.与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如甲所示)
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰.比较木块在水平面上移动的距离(如乙所示).
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上述两种实验方案中:
(1)A方案是为了探究动能大小与______关系,若木块被撞后移动的距离越远.说明小车对木块的推力______越多,小车撞击木块时的动能______
(2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理?______.理由是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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