【题目】如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体匀速拉至井口的装置图.已知井深15m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2.4×103N,若汽车运动的速度为3m/s,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?滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)
(2)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?
【答案】
(1)解:由图知n=3,则拉力端移动距离s=3h=3×15m=45m,
汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功:
W=Fs=2.4×103N×45m=1.08×105J;
滑轮组的机械效率:
η= =
=
=
=
×100%≈83.3%;
答: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1.08×105J的功;滑轮组的机械效率为83.3%;
(2)解:汽车受向右的牵引力、向左的摩擦力和向左的绳子拉力,
根据力的平衡条件可得,汽车受到的牵引力:
F牵=F+f=F+0.1G车=2.4×103N+0.1×3×104N=5.4×103N,
牵引力的功率:
P= =
=F牵v=5.4×103N×3m/s=1.62×104W.
答:汽车牵引力为5.4×103N;牵引力的功率为1.62×104W.
【解析】由图可知,承担货物重的绳子股数n=3,设提升物体的高度为h,则绳子自由端移动的距离s=3h;(1)知道拉力大小,利用W=Fs汽车拉绳子的拉力对滑轮组做的功;利用η= =
=
=
求滑轮组的机械效率;(2)牵引力的大小等于绳子拉力加上阻力,利用P=
=
=Fv计算牵引力的功率.
【考点精析】本题主要考查了功的计算和滑轮(组)的机械效率的相关知识点,需要掌握功的计算公式: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;关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正确解答此题.
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【题目】如右图所示,在小瓶里装一些带颜色的水,再取一根两端开口的细玻璃管,在它上面画上刻度,使玻璃管穿过橡皮塞插入水中,从管子上端吹入少量气体,就制成了一个简易的气压计.小明把气压计从山脚带到山顶的水平地面上,玻璃管内水柱的高度(选填“变小”、“不变”或“变大”),其原因是 . 如果在瓶中装满水,就可以制成一个的测量仪器.
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【题目】如图所示,用动滑轮打捞水中的物体A.物体A的体积是0.1m3 , 重2500N,在卷扬机对绳子拉力F的作用下,物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升.(水对物体A的阻力不计,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中时所受的浮力.
(2)如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F的功率多大?
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【题目】物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.
(1)实验中应竖直向上_____拉动弹簧测力计(2)第4次实验测得的机械效率为_____%
(3)比较_____两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关;比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,_____越大,机械效率越高。第4次拉力做的额外功与第3次相比_____(增大/减小/不变”),由此可见机械效率提高的原因是_____.
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【题目】蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点最高点、B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点.在蹦极人从A点下落到D点的过程中,_____(填“B”、“C”或“D”)点动能最大,在这个过程中,如果不考虑空气阻力,减小的重力势能都转化为_____能;如果考虑空气阻力,人与弹性绳的总机械能将_____(增大/不变/减小),人与弹性绳的内能能将_____(增大/不变/减小),这种改变内能的_____是/不是)通过热传递来实现的。
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【题目】两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示.根据图线可知
A. 甲液体的比热容大于乙液体的比热容
B. 如果升高相同的温度,两种液体吸收热量相同
C. 加热时间相同,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量
D. 加热时间相同,甲液体温度升高比乙液体温度升高得多
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【题目】在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)小王把杠杆放在支架上后,在图甲所示位置静止,这时的杠杆处于 (平衡/不平衡)状态.为了将杠杆调至水平位置平衡,他可将左端的平衡螺母向 调节(左/右).
(2)如图乙,用测力计倒挂于杠杆竖直向下拉动直至杠杆水平平衡,这样做的好处是便于在杠杆上直接测量 ,此时需要记录的相关数据有 个.在下一组实验中,需对相关量进行改变再次进行实验测量,则下列说法正确的是( ).
A.每次只能改变一个量进行实验
B.可随机同时改变多个量进行实验
(3)探究中多次实验的目的是: .
(4)若用弹簧测力计在A处由竖直向下拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).
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【题目】在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小华的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示.实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做运动,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数是利用了原理.
(2)比较甲和乙两组数据可知,压力一定时, , 滑动摩擦力越大.
(3)小华比较甲和丙两组数据得出结论:压力越大,滑动摩擦力就越大.老师指出这样得出的结论是不对的,理由是 .
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【题目】如图所示,R为定值电阻.闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5~1.5 A,电压表示数变化范围是6~3 V.则下列几种情况中说法错误的是 ( )
A. 变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2 Ω
B. 电源电压为7.5 V
C. 实验中R两端的电压变化范围为2~4.5 V
D. R的电阻为3 Ω
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