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图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等...

图甲是某小区高层住宅电梯结构的示意图,它主要是由轿厢、滑轮、配重、缆绳及电动机等部件组成,小明家住该小区某栋楼的16楼,他乘电梯从1楼匀速升到16楼用时50s,已知每层楼的高度为3m.小明重600N.轿厢重5400N,动滑轮和细绳的重力以及摩擦力均忽略不计,针对此时程,解答下列问题.

1)拉力F的功率为多大?

2)动滑轮A提升小明的机械效率为多少?

3)图乙是该电梯超载自动报警系统工作原理的示意图,在工作电路中,当电梯没有超载时,触点K与触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作,当电梯超载时,触点K与触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作,在控制电路中,已知电源电压为6V,保护电阻R2=100Ω,电阻式压力传感器R1的阻值随乘客压力(F)大小变化如图丙所示,电磁铁线圈的阻值忽略不计,当电磁铁线圈电流超过0.02A时,电铃就会发出警报声,若乘客人均重为700N,该电梯最多可以乘载多少人?

 

(1)18000W;(2)0%;(3)12人 【解析】试题(1)拉力F=(G+G轿厢)=×=3000N,轿厢上升的高度h=15×3m=45m,拉力移动距离s=2h=2×45m=90m,拉力做的功W总=Fs=3000N×90m=270000J,拉力的功率P===18000W;(2)滑轮提升小明做的有用功:W有用=Gh=600N×45m=27000J,动滑轮A提升小明的机械效率η=×100%=×100%=10%;(3)由欧姆定律得:电路总电阻R===300Ω,此时压力传感器的电阻值R1=R﹣R2=300Ω﹣100Ω=200Ω,根据图象可知此时的最大压力为9000N,电梯承载的人数=≈12人。
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雪地摩托车是一款冬季越野装备,配有履带和滑雪板。下表是某款雪地摩托车的主要参数:

净重

180kg

额定输出功率

15kW

最高车速

50km/h

每块滑雪板与地面接触面积

0.15m2

履带与地面总接触面积

0.6m2

 

(1)当一个体重为 720N 的人开着雪地摩托车行驶在水平雪地上时,对雪地的压强为多少_____

(2)当雪地摩托车在额定输出功率下以最高时速匀速行驶时,受到路面的阻力为多少_______?(不计空气阻力)

(3)履带和滑雪板都做得很宽,是为了通过________。若雪地摩托车发动机 功率为 P,一个质量为 m的人在时间t内驾驶它冲上高为 h 的山坡,请你写出雪地摩托车上坡时效率的表达式:________.

 

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(2017•江西卷)端午假日,小华随父母体验了一次快乐的乡村游。见到如图25所示的一个老式风扇车,颇感兴趣,摇手摇杆产生的风,为什么能将从漏斗中漏下的谷粒与空壳分开呢?小华到家便进行了以下探究:

(自制器材)

(1)利用废旧塑料板制成条形漏斗,废旧塑料杯切去杯底并在杯壁裁出缺口;仿照老式风扇车,组装成如图26甲所示的装置;

(2)选用质量______的砂砾模拟谷粒和空壳;

(3)裁剪快餐盒盖用于收集砂砾。

(进行实验)

(1)把快餐盒盖放在水平桌面上,将上述装置侧壁缺口朝下放在盒盖上方;

(2)取一小风扇正对进风口,再开启风扇并将砂砾倒入漏斗;

(3)待砂砾漏完,关闭风扇;

(4)观察盒盖上的砂砾,比较___________

(收集证据)实验结果如图26乙所示,并记录在下表中。

(分析论证)

(1)由实验结果可知,在相同的风速的作用下,质量较大的砂砾不容易被风吹远,其运动状态_______发生改变(选填容易不容易),即惯性较_______(选填”);

(2)由此也可以说明惯性的大小与物体的_______有关。

(交流评估)为了使实验结论更科学,可以更换不同的物体或改变风速大小重复上述实验。

(拓展应用)

(1)如果使用风扇车来分离谷粒和空壳,则在图25______口可收集到饱满的谷粒(选填“A”“B”);

(2)如图26丙所示,在无风的情况下,农场工人用铁锹将混合谷物斜向上抛洒出去,饱满的谷粒将落在离工人更______处(选填),从而将谷粒与空壳分离。

 

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为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝,保险丝安装在玻璃管中,称 为保险管。实验室有熔断电流分别为 1A 和 4A 的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小明知 道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小明设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电 阻大小来区别这两种保险管。

(1)根据图甲所示电路图,在图乙的实物图中,用笔代替导线把电源接入电路。

______

(2)连接好电路之前,开关应保持_________(选填“闭合”或“断开”)。如图甲所示的滑动变阻器的滑片应 处于最_________ 端(选填“左”或“右”)。

(3)若想用此电路测出各保险管的具体电阻值,还缺一实验仪器:___________

(4)在图甲中,若电压表 V2 的读数为 2.7V,电压表 Vl 读数如图丙所示,则保险管 A 两端的电压为___V,保险管 B 两端的电压为_______ V。

(5)根据测量数据可知:保险管 A 的熔断电流为_____A,当电路中的保险丝被熔断了,_______(选填“能”或“不能”)用铜丝取代。

 

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小明家的电能表月初的数字是,月末表盘的示数如图所示。若按0.51kW·h的标准收费,他家本月应缴纳电费___________元。若电能表的转盘在l0min内转过400转,则接在该电能表上的用电器总功率为_____________W

 

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司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是____________极;

 

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