【题目】如图所示,体重为600N的人,用滑轮组拉重800N的物体A沿水平方向以0.1m/s的速度做匀速直线运动,运动中物体A受到地面的摩擦阻力为300N。动滑轮重为10N(不计绳重和绳与轮、轮与轴之间的摩擦,地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向,地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向,人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上),绳子承受的最大拉力为400N。则:
(1)拉动滑轮组时,人对地面的压力为多少;
(2)人对绳子自由端拉力的功率是多少;
(3)该滑轮组最大的机械效率是多少。
【答案】(1)445N;(2)31W;(3)98.75%
【解析】
(1)物体A做匀速直线运动,在水平方向上拉力与摩擦阻力平衡,等于300N;滑轮组中有一动滑轮,重10N。因此,阻碍滑轮组工作的力为
滑轮组中两段绳子与动滑轮接触,人拉绳子的力为
人对地面的压力为
(2)物体A的速度为0.1m/s,两段绳子与动滑轮接触,绳子自由端的速度为
人拉绳子拉力的功率为
(3)绳子能承受的最大拉力F=400N,动滑轮重为10N,则滑轮组对外提供的有用拉力为
此时,滑轮组的机械效率为
答:(1)拉动滑轮组时,人对地面的压力为445N;
(2)人对绳子自由端拉力的功率是31W;
(3)该滑轮组最大的机械效率是98.75%。
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【题目】如图所示,电源电压恒定,R1=50Ω,滑动变阻器R2上标有“60Ω 1A”,小灯泡L上标有“10V 2W”字样(灯丝电阻不受温度影响),电流表的量程为0~0.6A。
(1)当开关S2闭合,S1、S3断开,滑动变阻器的滑片P滑至中点时,灯泡L恰好正常发光,则电源电压U为多大?
(2)如何调节开关和滑动变阻器,使总电路消耗功率最小?以最小功率通电11分钟,电流对总电路做的功是多少?
(3)若开关S1闭合,调节另外两个开关和滑动变阻器,使总电路消耗功率最大,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少? (要求:把开关的闭合、断开情况说清楚,不能损坏电器。答案取整数)
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【题目】现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/Ω | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 |
电流I/A | 0.1 | 0.12 | 0.15 | 0.2 | 0.3 | 0.6 |
(1)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;(导线不允许交叉)
(_____)
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______;
(3)排除故障后进行实验。实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中,由表中数据可以分析得出结论:______;
(4)为完成整个实验,应选取哪种规格的滑动变阻器:______。
A.50Ω、0.5A B.50Ω、1.0A C.20Ω、0.5A D.20Ω、1.0A
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【题目】在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。
(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。
实验 次数 | 滑轮 材质 | 钩码重 G/N | 提升的高度 h/m | 有用功 W有用/J | 拉力 F/N | 绳端移动的距离 s/m | 总功 W总/J | 机械效率 η |
1 | 铝 | 1 | 0.1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 0.18 | 56% |
2 | 铝 | 2 | 0.1 | 0.2 | 1.0 | 0.3 | 0.3 | 67% |
3 | 铝 | 2 | 0.2 | 0.4 | 1.0 | 0.6 | 0.6 | 67% |
4 | 塑料 | 2 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.6 | 0.48 | 83% |
5 | 塑料 | 2 | 0.2 | 0.4 | 2.1 | 0.2 | 0.42 | 95% |
①比较1和2两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码重力越大,机械效率越_____。
②比较3和4两次实验发现:在提升物体一定时,滑轮组的机械效率还与_____有关。
③比较2和3两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度_____。
④第5次实验室利用了图乙的装置完成的,判断依据是_____。
⑤利用图甲的装置,把重20N的物体用8N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为_____(计算结果精确到0.1)。可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。
(2)小明利用图丙装置实验发现:
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用_____的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。
②物体的重力为10N,,用沿斜面向上的4N的拉力匀速拉到高处,斜面长1.2m,高0.3m。则斜面的机械效率为_____,物体在斜面匀速运动到高处中受到的摩擦力大小为_____N。
(3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_____。
A、焦耳定律 B、牛顿第一定律 C、阿基米德原理 D、欧姆定律
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【题目】弹簧测力计下悬挂一物体,当物体的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N,当物体
的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力是___________N,该物体的密度为___________kg/m3。(ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)
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【题目】在“探究凸透镜成像的规律”实验中,蜡烛、凸透镜和光屏的位置如图所示,烛焰在光屏上恰好成一清晰的像。则下列说法正确的是( )
A.遮住部分透镜后,像也会消失一部分
B.蜡烛燃烧一段时间后,光屏上的像会向下移
C.更换一个焦距小的凸透镜,只移动透镜仍可在光屏上得到清晰的像
D.蜡烛不动,将透镜移至35cm处,移动光屏可能得到倒立的清晰像
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【题目】如图所示的电路中,小灯泡L标有“3V1.5W”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的最大阻值为“3Ω1A”,电源电压为4V(设灯泡的电阻不随温度的变化而改变)。在确保安全的情况下,下列选项正确的是( )
A.电流表的最小示数为0.16A
B.整个电路消耗的最大功率为2.4W
C.滑动变阻器连入电路中的最小阻值为2Ω
D.灯泡L正常发光1min消耗的电能为108J
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【题目】学习浮力知识后,老师让同学测盘某种物质的密度,自已选择测量方法,小明同学选择了测量橡皮泥的密度,以下是他的实验报告单。
A.先测得空烧杯的质量m1
B.然后将橡皮泥捏成碗状,轻放入盛满水的溢水杯中,橡皮泥漂浮,用烧杯接住溢出的水
C.再测出烧杯和溢出水的总质量m2,如图
D.将橡皮泥团成一团放入盛满水的溢水杯中,用另一相同的空烧杯接住溢出的水
E.测出烧杯和溢出水的总质量m3
回答下列问题:
(1)调节天平平衡时,发现指针静止时指在分度盘中央刻度线右侧,则应将右侧平衡螺母向__________调节,由图可知m2=________________g,
(2)橡皮泥密度的表达式为ρ=______(用m1、m2、m3等物理量的符号表示)。
(3)[拓展]如图甲所示,某同学进行实验时,用弹簧测力计通过细线拉着正方体物块缓慢浸人某未知液体中,物块受到的拉力F与其下表面浸入液体中的深度h之间的关系如图乙所示:则物块刚好浸没在液体中时物块受到的浮力为___________N,其下表面浸入的深度为___________cm。
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【题目】小明在学习了浮力的有关知识后,他利用一个物块、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验。已知d烧杯内是盐水:
(1)小明之所以得出:“物体在密度大的液体中受的浮力大”,是因为他只做了如图所示哪几步实验:_____;
(2)通过分析比较________几步实验,可以验证“物体在密度大的液体中受的浮力不一定大”,且b烧杯内液体一定是______;
(3)从上述实验可知,___________(实验研究方法)在物理探究时,对得出科学结论非常重要。
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