【题目】为了将放置在水平地面上、重G=100N的重物提升到高处.小明同学设计了如图(甲)所示的滑轮组装置.当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图(丙)和(丁)所示.若重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m2 , 动滑轮重为20N,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.求:
(1)在2~3s内,拉力F的功率及滑轮组的机械效率(保留一位小数);
(2)在1~2s内,拉力F做的功;
(3)在0~1s内,重物对地面的压强.
【答案】
(1)解:由图象可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v1=2.50 m/s,拉力F1=40N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h1的3倍.
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W;
则根据η= =
=
=
得:
机械效率η= ×100%=
×100%≈83.3%.
答:在2~3s内,拉力F的功率P为300W,滑轮组的机械效率η为83.3%;
(2)解:在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h=1.25m,拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m,
拉力F所做的功W=F2s=50N×3.75m=187.5J;
答:在1~2s内,拉力F所做的功为187.5J;
(3)解:在0~1s内,拉力F3=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支以及三根绳子向上的拉力3F3的作用处于静止状态,
地面对重物的支持力F支=G+G动﹣3F3=100N+20N﹣3×30N=30N,
由于力的作用是相互的,所以重物对地面的压力F压=F支=30N,
重物对地面的压强p= =
=600Pa.
答:在0~1s内,重物对地面的压强为600Pa.
【解析】(1)根据丙图发现在2~3s内是匀速提升物体的,找出甲图上对应的拉力,根据P=Fv就可以计算出拉力F的功率;根据η= =
=
=
求出机械效率.(2)从甲图中找出1~2s内对应的拉力F,从丁图找出对应的物体上升的高度h,根据滑轮组绳子读数n,求出拉力的距离s,根据W=Fs就可以计算出拉力做的功;(3)根据滑轮组绳子的读数n好拉力F,已知物体的重力,求出物体对地面的压力,已知物体与地面的接触面积,利用公式p=
计算压强.
【考点精析】利用压强的大小及其计算和功的计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m.
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【题目】关于温度、内能、热量说法正确的是
A. 物体温度升高一定是吸收了热量
B. 正在沸腾的水的温度一定是100℃
C. 冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大
D. 内燃机的做功冲程将机械能转化为内能
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图为电热水器的简易示意图,通过开关S可以使热水器处于加热或保温状态.小明在热水器的蓄水桶中装水至最高水位时,桶底受到水的压强是Pa;闭合开关S时,热水器处于状态,桶中质量为10kg的水由28℃加热到98℃时吸收的热量为J[已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),g取10N/kg].
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【题目】2015年3月31日,世界上最先进、不耗一滴油的太阳能飞机“阳光动力2 号”降落在重庆江北国际机场(如图所示).飞机虽然体积庞大,但质量只有2.3t,与一辆家用汽车相当.其72m长的流线型机翼上共有17248块太阳能电池板,不仅可以给飞机的电动机供电,还能给飞机的锂电池充电,以满足夜间飞行的需要.“阳光动力2号”的成功飞行证明了人类可以用清洁能源创造奇迹. 请找出一个与以上情景有关的物理信息,并指出对应的物理知识,不得与示例重复.
示例:物理信息:电池板给锂电池充电;
物理知识:电能转化为化学能.
作答:物理信息:;
物理知识: .
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【题目】如下图,在“研究光的反射定律”的实验演示中:
(1)当入射角为___________时,反射光线和入射光线重合
(2)让一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点,经平面镜的反射,沿另一个方向射出,测出入射角和反射角,比较它们的大小关系。改变光束的入射方向,再观测几组入射角和反射角,这样做的目的是______________________________________________;如果要验证“在反射中光路是可逆的”,正确的做法是______________________________________________
(3)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15o、30o、45o的三条光线进行实验,测出反射角的数据记录在表格中.经检查三次实验中各角度的测量值都是准确的,但明显不符合光的反射定律.你认为其中的原因是_______________________________________________________
(4)在实验中使用白色硬纸板能显示_____________,也能方便地测量_______________
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【题目】在下列四个实例中,力对(加“”)物体做功的是
A. 起重机吊着重物水平匀速运动B. 小丽背着书包站立不动
C. 工人用撬棒撬石头,但没撬动D. 一群人推着汽车缓慢前进
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员抡起绳子,杯子就做圆周运动.不管水杯转到哪个位置,水都不会从杯子里洒出来.如图所示的是一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”,杯子在竖直面内转动的速度大小不变,下列关于其中的一个水杯的说法,不正确的是( )
A.动能不断变化
B.重力势能保持不变
C.机械能在不断改变
D.运动状态没有发生变化
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】乐音有三个特征,音调、响度和______,其中音调由声源振动的______决定,两次敲同一个锣用力不同,声源振动的______不同,因而______不同。
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