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如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m,物...

如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深10m,物体重力G4×103N,汽车重G3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力F2×103N,汽车受到的阻力为车重的0.05倍。求:

1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要多长时间?

2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)

3)将物体从井底拉至井口,汽车牵引力做的功是多少?

 

(1)25s(2)66.7%(3)1.05×105J 【解析】 (1)由图可知,滑轮组中由3段绳子承担物重, 则物体上升的速度为:v物=v车=×1.2m/s=0.4m/s; 物体由井底拉至井口需要的时间:t===25s; (2)滑轮组的机械效率为:η=====≈66.7%; (3)由题意可得,汽车受到的阻力为:f=0.05G车=0.05×3×104N=1500N; 汽车匀速直线运动,受到平衡力作用,在水平方向上,汽车受到向右的牵引力、向左的拉力、向左的阻力作用; 由力的平衡条件可得牵引力:F牵=F拉+f=2×103N+1500N=3500N; 汽车运动的距离:s车=s绳=3h=3×10m=30m; 牵引力做功为:W牵=F牵s车=3500N×30m=1.05×105J; 答:(1)若汽车运动的速度为1.2m/s,则将物体由井底拉至井口,需要25s; (2)滑轮组的机械效率是66.7%; (3)将物体由井底拉至井口,汽车的牵引力做的功是1.05×105J。  
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考点分析:
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在如图甲所示的“测量小灯泡电功率”的实验电路图中,小灯泡L的额定电压为2.5V,灯丝的电阻约为10Ω。

(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的器材连接成完整的电路。

_____

(2)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中只有一处故障,则电路故障可能是_____

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,电压表的示数如图丙所示,其示数为_____V.为了测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向_____选填“A端”或“B端”滑动。

(4)根据实验测量的数据,绘制出通过小灯泡的电流I随它两端电压U变化的图象,如图丁所示。分析可知:

①小灯泡的额定功率为_____W

②小灯泡灯丝的电阻是变化的,主要是受_____的影响。

 

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小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室。

1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:

a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,测出鹅卵石的重力,记为G

b.在烧杯内装入适量水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F

c.鹅卵石密度的表达式为ρ_____(用GFρ表示)。

2)在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时,出现了如图甲所示的现象,使得她放弃了这个方案,她放弃的理由是_____

3)她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量。

a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺_____处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到横梁平衡。

b.用天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时,砝码质量和游码位置如图丙所示,则鹅卵石的质量为_____g

c.在烧杯内装入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量为60g

d.如图丁所示,使烧杯仍在天平左盘,用细线系着鹅卵石,并使其悬在烧杯里的水中,当天平平衡时,天平的示数为68.8g。鹅卵石的密度为_____g/cm3.(结果保留一位小数,ρ1.0×103kg/m3

 

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在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,小英做了如图甲所示的三次实验,用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。实验中第1次和第2次用相同的长木板,第3次用表面更加粗糙的长木板。

1)实验时用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使其在水平桌面上做_____,根据二力平衡知识,可知滑动摩擦力的大小_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)拉力的大小。

2)比较12两次实验,得出结论:_____

3)比较_____两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系。

4)刚开始小英做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化的图象如图乙所示,木块的速度随时间变化的图象如图丙所示,则木块在第7s时的摩擦力为_____N

5)小芳同学将实验方法进行了改进,实验装置如图丁所示:将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是一长木板,实验时拉着长木板沿水平地面向右运动,此时木块受到的摩擦力方向_____,大小为_____N.这样改进的好处是_____

 

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请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。

 

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在图中,小球在竖直细绳的拉力作用下在光滑斜面上处于平衡状态,请画出小球的受力示意图.

______

 

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