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    1．我国自行制造的履带式旋挖井机，用于建筑工地打井作业，它的结构示意图如图1所示．整机由主机B、动力连杆C和支架E及钢丝绳H组成，附属设备由空心钻杆A和钻头D（大小可根据需要更换）组成．旋挖井机工作时，主机通过C将动力传给A，A带动D竖直往下旋挖，并将挖出的泥沙填充到A内；停止旋挖时，C与A完全分离，H的拉力可把A、D和泥沙提到地面．部分数据见下表：
    名称旋挖井机
    整机质量 9×104kg
    钻杆质量 5×103kg


    钻头    		直径质量
     40cm 100kg
     80cm 200kg
     120cm300kg
    （1）假设旋挖井机用20s将0.5t的泥沙从井下先提高10m，接着又用5s将泥沙水平移动3m后卸到地面上，求此过程中，旋挖井机做的有用功和有用功率．

    （2）把已卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，固定在A上的D的横截面示意图如图2所示，其中S为D与泥沙的接触面积（即图中的阴影部分），R为D的半径，求D对井底泥沙的压强．
    （3）假设某时旋挖井机靠近A一侧的履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，H处于松弛状态，A对C竖直向上的力为F，请你比较此状态下整机重力G（重心在O点）与力F的大小．

    分析 （1）根据W=Gh=mgh计算旋挖井机做的有用功，再根据P=$\frac{W}{t}$计算有用功的功率；
    （2）根据F=G计算压力，根据p=$\frac{F}{S}$计算D对井底泥沙的压强；
    （3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，根据杠杆的平衡条件，分析F与G的力臂可以得出F与G的大小关系．

    解答 解：
    （1）根据功的定义，旋挖井机提高泥沙时对泥沙做功，水平移动移动时不做功，
    W有=Gh=mgh=0.5×103kg×10N/kg×10m=5×104J；
    有用功率：
    P有=$\frac{{W}_{有}}{t}$=$\frac{5×1{0}^{4}J}{25s}$=2×103W．
    （2）卸掉泥沙的A和D固定好后竖直立放在井中，此时C与A完全分离且H处于松弛状态，
    由图D半径40cm，则直径为80cm，由表格此钻头质量200kg，
    所以D对井底泥沙压力：F=G=（m杆+m钻头）g=（5×103kg+200kg）×10N/kg=5.2×104N，
    由题S为D与泥沙的接触面积，S=500cm2，
    D对井底泥沙的压强：
    p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{5.2×1{0}^{4}N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.04×106Pa；
    （3）旋挖井机在D对C向上力F的作用下履带离开地面向上翘起，且只有M点着地，相当于一个杠杆，M点为支点，如图所示：

    H处于松弛状态，对杠杆没有力的作用，根据杠杆的平衡条件：
    FLF=GLG，
    由图可知：LF＞LG，所以F＜G．
    答：（1）旋挖井机做的有用功为5×104J，有用功率为2×103W；
    （2）D对井底泥沙的压强为1.04×106Pa；
    （3）旋挖井机M点着地，H处于松弛状态，此状态下整机重力G大于力F．

    点评 本题考查了功和功率、压强的计算和杠杆平衡条件的应用，综合性强，过程较复杂．明确题意，熟练运用相关的公式是解题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    B．在显微镜下观察花粉粒子在做无规则运动，这是一种扩散现象
    C．热机的做功冲程是将内能转化为机械能
    D．所有能量转化过程，都一定服从能量守恒定律

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    9．如图所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图象．该物质是 晶体（填“是”或“不是”），其熔化过程中内能增大（填“增大”“减小”或“不 变”）．

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    16．请记录下列量具所测物理量的数值．
    （1）图1中所测物体的长度是3.52cm．
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    7．某同学做研究欧姆定律的实验，他连接实物电路如图所示．

    （1）请在虚线框内画出该电路图；
    （2）连接电路时开关应该断开，把滑动变阻器的滑片调到C；（选填“B端”或“C端”）
    （3）闭合开关后，小丽发现灯泡不亮、电流表无示数、电压表示数接近电源电压，出现故障的可能原因是B
    A．灯泡短路   B．灯泡断路   C．电压表短路   D．电流表断路．

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    4．如图甲是小明探究“电流一定时，电压与电阻关系”的实验电路图．已知电源电压U=15V，滑动变阻器上标有“20Ω  3A”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω．
    （1）电流表的量程应选0～3A．
    （2）小明实验时尝试在ab间接入5Ω、10Ω、15Ω或20Ω电阻，并调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示的数值不变．但他发现当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据．
    （3）为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应改成控制在0.7A最合理．

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    （2）空调的压缩机在工作时消耗电能，转化为机械能．
    （3）下表是某品牌柜式空调铭牌上的部分参数．
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    5000W750m3/h1750W43kg/53kgI类
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