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如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,...

如图是工人将重160N的物体匀速放下的过程,已知物体下降的距离为3m,用时3s,工人的拉力为50N,工人质量为50kg:(物体未浸入水中,且不计绳重及摩擦)

(1)求工人放绳的速度;

(2)求滑轮组的效率η1

(3)如果物体完全浸没水中后滑轮的机械效率为η2,已知η1η243(物体在水中仍匀速下降,动滑轮不会浸入水中且不计绳重及摩擦)。求当物体完全浸没水中后,工人对绳的拉力。

 

(1) 4m/s;(2) 80%;(3) 25N 【解析】 (1)物体下降速度为 由图知道,有4段绳子承担物重,所以,绳子上升的速度为 v绳=4v物=4×1m/s=4m/s (2)由于n=4,所以,绳子运动距离 s=4h=4×3m=12m 放绳子的有用功 W有用=Gh=160N×3m=480J 放绳子的总功 W总=Fs=50N×12m=600J 滑轮组的效率 (3)物体未浸入水中时,不计绳重及摩擦,动滑轮受到重物对它的拉力、本身的重力、绳子的拉力,由知道,动滑轮重力 G动=4F﹣G=4×50N﹣160N=40N 又因为η1:η2=4:3,所以,物体完全浸没水中后滑轮组的机械效率 物体完全浸没水中后,滑轮组对物体的拉力做的功为有用功,不计绳重及摩擦,克服动滑轮重力做的功为额外功,则此时滑轮组的机械效率 解得F拉物=60N 完全入水后,动滑轮受到重物对它向下的拉力、本身向下的重力、4段绳子向上的拉力,由力的平衡条件知道 4F绳=F拉物+G动 则人对绳子的拉力 答:(1)工人放绳的速度为4m/s。 (2)滑轮组的效率η1为80%; (3)求当物体完全浸没水中后,工入对绳子的拉力为25N。  
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考点分析:
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如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示求:

(1)滑动变阻器的最大阻值;

(2)R0的阻值;

(3)电源电压。

 

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在一次研学活动中,某校师生乘坐的一辆新能源汽车。汽车的质量为1.5×104kg,汽车静止时对地面的压强为5×105 Pa。这辆汽车从学校出发,沿平直公路以15m/s的速度匀速行驶了40min到达研学基地,汽车发动机的功率是50kW。通过计算回答:

(1)汽车静止时轮胎与地面总接触面积是多少?

(2)这辆汽车从学校到研学基地过程中,发动机做了多少功?

 

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王同学想测量额定电压是2.5V的小灯泡的额定功率,他使用了三节新干电池、“20Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线,连接了如图甲所示的电路:

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑动到最_____(选填“左”或“右”)端,这样做的目的是_____

(2)他闭合开关后,又立即断开了开关,否则会损坏_____(选填“灯泡”、“电流表”或“电压表”);

(3)实验中,他调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数从1.5V变化到3V,画出了如图乙所示的图像,由于灯丝的电阻随温度的升高而可以判断图像的横坐标为_____(选填“电压”或“电流”);

(4)当电压表示数为2.5V时,电流表的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W

(5)取下小灯泡,将阻值为10Ω15Ω的三个定值电阻分别接入电路中原小灯泡位置,可利用该电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。控制电压一定时,不可以选取的电压值是_____

A.1.5V     C.2.5V     B.3V

 

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小华用图装置探究滑轮组的机械效率,实验数据记录如下:

次数

物重G/N

物体上升高度h/m

拉力F/N

机械效率η

1

2

0.10

1.0

66.7%

2

3

0.10

1.4

71.4%

3

6

0.10

2.5

 

 

(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计,绳端移动距离为_____m

(2)3次实验的机械效率为_____%

(3)分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是_____

 

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小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系:

(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____

(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是_____N,排开液体的重力是_____N

(3)小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验通过一组数据得出的结论会具有片面性或偶然性,接下来的实验操作应该是_____________

实验步骤

A

B

C

D

弹簧测力计示数/N

1.6

1.8

0.5

0.3

 

 

 

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