【题目】物理学中可以用 计算滑动摩擦力的大小(f为摩擦力,N为正压力,μ为动摩擦系数).如图所示,以表面粗糙的木板固定在水平桌面上,木板上一质量为400g的滑块通过轻绳绕过定滑轮,绳的另一端悬挂托盘,已知托盘质量为50克,当添加的砝码质量达到50克时,滑块恰好做匀速直线运动。
(1)请证明:滑块所受的摩擦力f大小等于钩码和托盘的总重力G总.(提示:滑块的拉力和绳对托盘的拉力大小相等,记为F)
(2)求滑块和木板间的动摩擦因系数μ的大小。
【答案】(1)当滑块恰好做匀速直线运动时,滑块在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一对平衡力,所以f=F;砝码盒托盘也在做匀速直线运动,则绳对托盘的拉力与砝码盒和托盘的总重力是一对平衡力,即F=G总;已知绳对滑块的拉力和绳对托盘拉力大小相等,所以滑块所受摩擦力f=F=G总=m总g(2)0.25
【解析】
(1)当滑块恰好做匀速直线运动时,滑块在水平方向上受到水平向右的拉力F和水平向左的摩擦力f是一对平衡力,所以f=F;砝码盒托盘也在做匀速直线运动,则绳对托盘的拉力与砝码盒和托盘的总重力是一对平衡力,即F=G总;已知绳对滑块的拉力和绳对托盘拉力大小相等,所以滑块所受摩擦力f=F=G总=m总g;
(2)滑块对水平木板的压力为: ;
滑块受到的摩擦力为: ;
由可得,滑块与木板间的动摩擦因数:
.
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【题目】用天然气灶给水加热,在1标准大气压下,把体积为10L,温度为15℃的水加热到沸腾,求:
(1)水吸收了多少热量?[ρ水=1.0×103kg/m3 C水=4.2×103J/(kg℃)]
(2)若不计热量损失,需要燃烧多少m3的天然气?(q天燃气=4.2×107J/m3)
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【题目】现代居家生活中,水族箱已成为室内装饰的一个亮点,某品牌水族箱如图所示的玻璃容器内装有50 L水,内置一根“220 V 100 W”的自动温控棒,冬天养热带鱼时,水族箱内水的温度要求控制在26 ℃~28 ℃之间(温度棒的水温低于26 ℃时开始工作,水温达到28 ℃时自动断开)。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)求水族箱中水的质量;(ρ水=1.0×103 kg/m3)
(2)在某次温控中,温控棒正常工作了87.5 min,求该次温控棒的温控效率;
(3)若用电高峰时,家庭电路的实际电压仅为217.8 V,求此时温控棒的工作电流。(温控棒阻值不变)
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【题目】如图是使用汽车打捞水下重物示意图,在重物从水底拉到井口的过程中,汽车以恒定速度向右运动,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,四位同学画出了汽车功率(P)随时间(t)变化的图象(如图),其中正确的是( )
A. B.
C.
D.
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【题目】在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学设计了如图甲所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。
(1)实验中,同学们逐渐调高平台,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数_____(增大/减小/不变),重物受到的浮力_____(增大/减小/不变),重物完全浸没后,逐渐调高平台,弹簧测力计的示数_____(增大/减小/不变).实验表明:浸在液体中的物体受到的浮力大小与_____有关,而与_____无关。
(2)小组反复讨论,改进了实验装置如图乙,其中A,B是相同的弹簧测力计,同学们逐渐调高平台,使重物浸入水中的体积越来越大,比较弹簧测力计A的示数变化量△FA和弹簧测力计B的示数变化量△FB,它们的大小关系是△FA_____△FB(>/</=).由此可初步得出结论:物体浸在液体中所受浮力大小等于_____,这就是著名的_____原理。
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【题目】如图所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,拉力F的功率为2kW.不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少____?
(2)罐笼A的重力是多少___?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少____?
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【题目】如图甲,实心圆柱体A和石块B挂在轻质杠杆COD的两端,杠杆在水平位置平衡,已知圆柱体A重360N,OC:OD=3:2
(1)石块B的重力是多大?
(2)如图乙,小雨用滑轮组匀速提升此圆柱体A已知A上升的速度为0.2m/s,滑轮组的机械效率为90%,则小雨拉绳子的功率是多大?
(3)如图丙,内底面积为6×10-2m2的圆柱形空容器放在水平桌面上,把此圆柱体A竖放其中,缓慢向容器中加水(无水溢出),加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图象所示,整个过程中A保持持静止,其底面(与容器不密合)始终与水面平行。则当所加水的质量m=4kg时,圆柱体A对容器底的压强是多大?
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【题目】如图所示,将一块重5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中.容器中水面的高度由14 cm上升到16cm。将物体在水中匀速缓慢提升2cm,物体仍然处于浸没状态,拉力做功0.02J(物体与水的摩擦阻力忽略不计),g取10 N/kg,求:
(1)拉力的大小。
(2)物体浸没在水中时,容器底受到水的压强。
(3)容器中水的重力。
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【题目】电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全.如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220 V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于12 V.下列说法正确的是( ).
A. “隔电电阻”大于“人体电阻”
B. 曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C. 热水器漏电,且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
D. 热水器漏电且接地线失效时,“隔电电阻”与“人体电阻”并联
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