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在一处建筑工地上,工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升一个正方体物体,物体的质量为...

在一处建筑工地上,工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升一个正方体物体,物体的质量为200 kg,物体上升的速度为1 m/s,高度为6 m,动滑轮重100 N,不计摩擦和绳重.(g10 N/kg)试问:

(1)物体匀速上升时动能______,机械能______(均选填“变大”“变小”或“不变”)

(2)已知正方体物体的边长为0.2 m,则未提升物体时物体对水平地面的压强是______

(3)提升物体时拉力的功率是______

(4)提升物体时滑轮组的机械效率是______(结果保留一位小数)

 

不变 变大 5×104 Pa 2 100 W 95.2% 【解析】 解:(2)正方体物体的重力G物=mg=200 kg×10 N/kg=2 000 N 受力面积S=a2=0.2 m×0.2 m=0.04 m2 物体对水平地面的压强p====5×104 Pa (3)由图可知有2股绳子承担物重,绳子自由端移动的速度v绳=nv物=2×1 m/s=2 m/s 物体匀速上升,有nF=G物+G动,即2F=2 000 N+100 N,解得F=1 050 N 根据P===Fv,拉力做功的功率P=Fv绳=1 050 N×2 m/s=2 100 W (4)提升物体时滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=≈95.2%  
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考点分析:
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图甲是一款电加热足浴盆,其简化电路如图乙所示,在足浴盆内加入冷水,闭合开关S,热敏开关S2自动闭合,水温达到设定温度后S2自动断开,处于保温状态,脚踩到足浴盆底时,开关S1自动闭合,电机开始工作,按摩足底,还可以通过调节滑动变阻器的滑片来调节按摩强度,电源电压220VR2的阻值为990Ω,足浴盆的加热功率为440W,电动机的最大功率为220W,求:

(1)足浴盆的保温功率是多少?

(2)当设定温度为42°C,足浴盆在加热状态下工作了10min,放出的热量84%被水吸收,计算足浴盆中加入初温为20C的水的质量是多少?[c=4.2103J/kg°C]

(3)保温状态下以最大功率按摩时20min电路消耗的电能是多少?

 

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图甲是我国首艘国产航母-001A型航空母舰,它属于中型常规动力航母。该航母满载时的排水量为7104t,最大吃水深度为10m。航母上配置了滑跃式起飞的歼-15舰载机,每架舰载机与航母甲板的总接触面积为0.6m2。该航母再次下水进行试航,航母在10min内航行了6km。如图乙所示是该航母试航过程中牵引力F与航行速度v的关系图象。(ρ=1.0103kg/m3

试计算:

(1)航母满载时受到的浮力是多少?

(2)航母受到海水的最大压强是多少?

(3)试航过程中,航母的牵引力所做的功是多少?

(4)当有两架舰载机起飞后,航母排开海水的体积减小6104m3,静止在甲板上的一架舰载机对甲板的压强是多少?

 

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静静用电子秤、薄壁柱形容器(质量忽略不计,底面积为100cm2)、合金块(高度为5cm)、气球(质量忽略不计)、细线(质量和体积忽略不计)、水进行相关实验探究,操作步骤如图:

将电子秤放在水平台上,测出合金的质量,如图甲;

将柱形容器放置在电子秤上,向其中装入部分水,如图乙;

将合金块与气球用细线连接,用手拉着细线使它们逐渐进入水中,如图丙、丁、戊;

气球全部放气,撤去拉力合金块沉入容器底部,如图己。

请根据相关信息,回答下列问题:

(1)实验过程中,气球的体积大小可反映气体受到液体压强的大小,根据示意图丁和戊,说明液体压强大小与______________有关;

(2)根据示意图甲乙丙,可知合金块的密度为________ g/cm3

(3)根据示意图丙和丁,由电子秤示数的变化,说明浮力的大小与_______有关。丁图中气球排开液体的体积为______ cm3,此时水对容器底部的压强为______ Pa

(4)若示意图戊中的气球缓慢向外漏气,手对细绳的拉力_____(选填“变大”“变小”或“不变”),若将气体全部放完,撤去拉力,如图己,求图己中,合金块对容器底部的压强为_______ Pa

 

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在测量小灯泡的电功率的实验中,所用小灯泡的额定电流为0.3A,正常工作时灯丝的阻值在10Ω~15Ω之间,所提供的器材有:电流表、电压表、电源(电压恒为6V),开关各一个,滑动变阻器(50Ω 1A)一个,导线若干。

(1)将甲图的实验电路补充完整。__________

(2)闭合开关前,甲图中的滑片P应位于最________(选填“左”或“右”)端,闭合开关无论怎样移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表无示数,电流表有示数,原因可能是________(写出一种即可)。

(3)排除故障,闭合开关,移动滑片,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为________W

(4)小华没用电压表,但多用了一个开关,其它器材与小明的相同,她也测出了小灯泡的额定功率。设计了如图丙所示电路图,请帮她完成实验步骤并做相关计算。

实验步骤:

②如图连接电路,然后闭合开关S1,移动滑片P,使电流表的示数为________A

②再闭合开关S2,保持滑动变阻器滑片位置不动,记下电流表示数为________A

③她根据实验数据正确求出小灯泡的额定功率与步骤(3)相同。

(5)小明同学又利用图甲电路来做探究电流跟电阻的关系,他将小灯泡换成多个定值电阻R,保持电压表示数始终为2V,多次更换组织不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能够大于________Ω.

 

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物理兴趣小组在探究“凸透镜成像的规律”实验,所有凸透镜的焦距为10cm

(1)某次实验如图所示,光屏上观察到烛焰清晰的像,生活中的________(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”)是利用这一原理制成的。

(2)保持蜡烛和光屏位置不动,把透镜移到________刻度线处,光屏上再次得到清晰的像,像________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。

(3)将近视眼镜片放在蜡烛与凸透镜之间,光屏上原来清晰的像变模糊了。使光屏________透镜,才能在光屏上看到蜡烛清晰的像。

 

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