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如下图所示,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12m,...

如下图所示,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12m,物体重汽车重G=3×104N,汽车匀速拉绳子时的拉力,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.求:

(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?

(2)滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)

(3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?

(4)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?

 

(1)7.92×104J(2)90.9%(3)12s(4)1.56×104W 【解析】 (1)由图知,n=3,将物体从井底拉至井口的过程中,绳端移动的距离: s=3h=3×12m=36m 汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功: W总=Fs=2.2×103N×36m=7.92×104J (2)使用滑轮组做的有用功: W有用=Gh=6×103N×12m=7.2×104J 滑轮组的机械效率: (3)已知汽车运动的速度为v=3m/s,则物体上升速度: 由 得,将物体由井底拉至井口需要的时间: (4)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,根据力的平衡条件可得牵引力: F牵=F+f=F+0.1G车=2.2×103N+0.1×3×104N=5.2×103N 牵引力做功功率: P=F牵v汽=5.2×103N×3m/s=1.56×104W. 答:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了7.92×104J功; (2)滑轮组的机械效率为90.9%; (3)若汽车运动的速度为3m/s,则将物体由井底拉至井口需要12s; (4)汽车牵引力为5.2×103N,牵引力的功率为1.56×104W.  
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考点分析:
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如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5g10N/kg).

1)求木块所受到的浮力大小;

2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;

3)若要将木块全部浸没水中,求至少需要施加多大的压力.

 

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小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:

实验次数

钩码总重G/N

钩码上升的高度h/m

测力计示数F/N

测力计移动距离s/m

机械效率η

1

4

0.1

1.8

0.3

 

2

6

0.1

2.4

0.3

83%

3

4

0.1

1.4

0.5

57%

4

4

0.2

1.4

1.0

57%

 

 

(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计;

(2)1次实验测得的机械效率为______(结果保留两位有效数字);

(3)分析表中数据可知:第2次实验是用______(选填“a”“b”或“c”)图做的;

(4)分析第12次实验数据可知:使用同一滑轮组______可以提高滑轮组的机械效率;分析第13次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率______

(5)分析第34次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______

 

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在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,小丽提出如下猜想:

猜想一:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关;

猜想二:浮力的大小跟液体的密度有关;

猜想三:浮力的大小跟物体的密度有关。

(1)小丽用重为3.2N的物体A做了如图-1所示的实验,该实验验证了猜想_____是正确的。可得出:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,受到的浮力________。实验中,物体A浸没时受到的浮力为_____N,方向________

(2)下表是小丽验证猜想二时收集的实验数据:

液体种类
 

物体A在液体中的状态]
 

弹簧测力计的求数/N
 

物体A受到的浮力/N
 

酒精
 

浸没
 

1.4
 

1.8
 

盐水
 

浸没
 

0.8
 

2.4
 

 

 

分析比较表中数据和图-1实验中______(选填“甲”、“乙”或“丙”)的数据可知:浮力的大小与液体的密度_____________

(3)为验证猜想三,小丽选用了与物体A密度不同的物体B进行实验,她将物体B逐渐浸入水中,容器中的水面上升至图示O位置时,发现棉线松弛,弹簧测力计示数为0,如图-2所示。取出物体B的,小丽又将物体A缓慢浸入水中,她在水面上升到____________(选填“O点之上”、“O点”或“O点之下”)位置时,读取弹簧测力计的示数,这样做是为了控制_______________相同,以便判断浮力的大小与物体的密度是否有关。

 

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小明同学用图甲所示的装置探究影响摩擦力大小的因素。

(1)实验时,应用弹簧测力计水平拉动木块在木板上做______运动,此时弹簧测力计的示数就等于木块受到的______力的大小;

(2)某次实验中弹簧测力计的指针位置如图甲所示,它的示数是______N,木块受到的摩擦力为______N

(3)请结合表中的数据,在图乙中画出压力F和摩擦力f的图像______

实验次数

1

2

3

4

5

压力F/N

3

4

5

6

7

摩擦力f/N

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

 

 

(4)分析图像可知:当接触面的粗糙程度一定时,摩擦力跟压力的大小成______

(5)小明同学认为滑动摩擦力的大小可能与物体的表面积的大小有关。为此,他举出了这样的例证:把一只手指压在桌面上向前推,手会感觉到摩擦力不是很大,但把整只手掌压在桌面上向前推时,就会感觉到摩擦力很大。小明同学所举的例证是否正确______?请你作出评价______

 

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如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上以恒力F拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F______N,测力计上升的高度s0.2m。物块重G1.5N,物块上升的高度h0.3m,则杠杆的机械效率为______,在竖直向上匀速拉动弹簧测力计的过程中,力FO点的力臂______

 

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