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如图甲是某建筑工地用来提起重物的升降机,升降机的货箱重力为300N,当它把质量为...

如图甲是某建筑工地用来提起重物的升降机,升降机的货箱重力为300N,当它把质量为450kg的货物提起时,货物上升的s-t图象如图乙所示,若钢丝绳能承受的最大拉力是2000Ng10N/kg,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦。请完成以下问题:

1)货物随升降机升高的过程中,其动能______,重力势能______(均选填“减小”、“增大”或“不变”);

2)该升降机一次最多能匀速提起货物的重力______

3)货物上升6s的过程中,拉力F做的功______

4)货物上升6s的过程中,升降机的机械效率______

 

不变 增大 5700N 76800J 93.75% 【解析】 (1)[1][2]由s-t图象可知货物做匀速直线运动,故随升降机升高的过程中,其动能不变,重力势能增大。 (2)[3]由图知n=3,不计滑轮和钢丝绳的重力及摩擦时 则该升降机一次最多能匀速提起货物的重力为 G最大=3F最大-G箱=3×2000N-300N=5700N (3)[4]由图乙可知,货物6s匀速上升的高度为16m,拉力端移动距离为 s=3×16m=48m 货物重力为 G=mg=450kg×10N/kg=4500N 则拉力为 则拉力做的总功为 W总=Fs=1600N×48m=76800J (4)[5]货物匀速上升6s,拉力做的有用功为 W有用=Gh=4500N×16m=72000J 则升降机的机械效率为 η=×100%=×100%=93.75%  
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考点分析:
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新西兰企业家GuyHoward-Willis设计推出一款名为Manta5的踏板式水翼自行车,图甲是在水面骑行的情形。该车底部有两个提供升力的碳纤维水翼(如图乙所示),用于提供前进动力的螺旋桨由骑手踩脚踏板驱动,骑手可以根据自己的情况来调整运动的速度,该车部分参数如表格所示。请完成以下问题:(ρ=1.0×103kg/m3g=10N/kg

自身质量/kg

20

最快速度/(m·s-1)

5

适合骑手质量/kg

50~70

 

 

(1)水翼自行车车座设计成较宽的“马鞍形”是通过增大人体与车座的接触面积,从而减小______;停止蹬车后,水翼自行车会由于______,继续向前运动一段距离;用于提供升力的水翼,其横截面应如______图形所示;

(2)该车没有船体形状的结构,但它搭载了浮力模块。则它空载静止漂浮在水面上时,受到的浮力为多少______,浸入水中的体积是多少______?

(3)一质量为50kg的人坐在车上骑行时,车没在水中的体积跟空载时一样,则水翼提供的升力是多少______?

(4)骑行中,若脚掌对脚踏板的压力为400N,接触面积为50cm2,则脚掌对脚踏板的压强是多少______

 

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小明利用如图所示的装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。他将小球AB分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,会与静止在水平轨道上的木块C发生碰撞,碰撞后木块会在水平轨道上滑行一定距离后停止。实验装置中小球AB的质量分别为mAmBmA<mB;摆长为L且均相同:摆线与竖直方向的夹角为θθ1<θ2

1)在开始探究前,小明将小球AB同时拉到与竖直方向成相同角度的位置,然后由静止同时释放,观察到它们始终并排摆动且同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小均______(选填“相同”或“不同”),且与小球的______无关。

2)小明通过图甲、乙所示的探究过程,他观察到B球能将木块C撞得更远,经过思考可得出结论:当速度相同时,小球的动能大小与小球的______有关;

3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度______(填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:当质量相同时,物体的速度______,动能越大。

4)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。

表一(钢球撞击时的速度v=8cm/s                    表二(钢球的质量m=100g

序号

钢球质量m/g

木板滑行的距离s/cm

 

序号

钢球撞击的速度v/cm·s-l

木板滑行的距离s/cm

1

100

10

 

1

8

10

2

200

20

 

2

16

40

3

300

30

 

3

24

90

 

 

分析表一、二两组数据可以得出:______对物体的动能影响较大。

 

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小明在“探究杠杆平衡条件”的实验中。

1)实验前,将杠杆中点置于支架上,杠杆处于如图甲所示的静止状态,他应把杠杆左端的平衡螺母向_____(选填左或右)侧调节,使杠杆在水平位置平衡;

2)某同学用如图乙装置通过多次实验操作及数据分析出杠杆平衡的条件是:动力×动力作用点到支点的距离=阻力×阻力作用点到支点的距离,你认为他的结论_____(选填“可靠”或“不可靠”),原因是_____

3)如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,若将AB两点下方挂的钩码同时朝远离支点O方向移动一小格,则杠杆_____(选填“仍保持平衡”、“左端下沉”或“右端下沉”)。

4)取下A点下方所挂钩码,改用弹簧测力计在C点竖直_____(选填“向上”或“向下”)拉杠杆,才能使杠杆在水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F1,如果将弹簧测力计沿如图丙所示方向拉杠杆,使杠杆仍处于水平位置平衡,此时弹簧测力计的示数为F2,则F2_____F1(选填“>”、“=”或“<”)

 

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某同学用如图所示的实验装置“探究浮力的大小跟哪些因素有关”,部分测力计示数已经标注在图中,图丁中测力计示数未知,盐水的密度范围是1.1g/cm3<ρ<1.2g/cm3

1)圆柱体的重力是______N

2)比较图甲、乙和丙可得出:物体所受浮力的大小跟______有关。

3)比较图甲和______可以探究物体所受浮力的大小是否跟液体的密度有关。

4)通过计算可以得出圆柱体的密度为______kg/m3

5)图丁中弹簧测力计的示数可能是______(选填字母代号)。

A0.9N                    B0.8N                    C0.7N                    D0.6N

6)该同学猜想浮力大小可能还跟物体体积有关,为了完成探究,需要选取体积______(选填“相同”或“不同”)的物体进行实验。

 

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小明利用U形管压强计和装有水的大烧杯来探究液体内部压强的特点:

1)实验前,小明用手按压强计的橡皮膜(图甲),U型管内水面出现了高度差,且在一段时间内不下降,这样操作的目的是______;松手后发现U形管两边水面的高度不相等,他接下来的操作应该是______

2)排除故障后,他重新将金属盒浸没于水中,发现随着金属盒没入水中的深度增大,U形管两边液面的高度差逐渐变大。由此可知液体的压强与______(选填“深度”、“高度”)有关。

3)小明保持图乙中金属盒的位置不变,并将一杯浓盐水倒入烧杯中搅匀后,实验情形如图丙所示。比较乙、丙两次实验,小明得出了:液体的密度越大,其内部的压强越大的结论。你认为他的结论______(选填“正确”或“不正确”),理由是______

4)他换用其他液体探究液体压强与液体密度的关系,当探头在液体中的深度相同时,U形管左右两侧液面的高度差对比不明显,则下面操作不能使两侧液面高度差对比更加明显的是______

A.烧杯中换密度更大的液体

BU形管中的水换为密度更小的酒精

C.将U型管换成更细的

 

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