【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v和高度随时间t变化的关系图象如图(丙)(丁)所示.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P及滑轮组的机械效率η.
(2)在1~2s内,拉力F做的功W.
(3)若绳子能承受的最大拉力是1500N,小李体重500N,他站在地面向下拉绳子使物体匀速上升,最大能提升多重的物体?
【答案】(1)在2~3s内,拉力F的功率P为300W,滑轮组的机械效率为83.3%;
(2)在1~2s内,拉力F所做的功W为187.5J;
(3)最大能提升1480N的物体.
【解析】
试题分析:(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)当绳子的拉力超过小李的体重时,他就会被拉起,所以要想站在地面向下拉绳子,绳子的最大拉力为600N,再根据动滑轮上的绳子段数求出物体的最大重力.
解:(1)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=×100%=
×100%=
×100%=
×100%≈83.3%.
(2)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;
(3)绳子能承受的最大拉力是1500N,所以物体的最大重力为G大=3F大﹣G动=3×500N﹣20N=1480N.
答:(1)在2~3s内,拉力F的功率P为300W,滑轮组的机械效率为83.3%;
(2)在1~2s内,拉力F所做的功W为187.5J;
(3)最大能提升1480N的物体.
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【题目】某同学家的电子式电能表上个月月初、月末的表盘如图所示.表盘上“3 600 imp/(kW·h)”表示每用电1 kW·h指示灯闪烁3 600次.根据表盘上的信息,请计算下列问题:
(1)该同学家上个月共用多少度电?
(2)若只让家里的电饭锅工作5 min,观察到电能表的指示灯闪烁了240次,则该电饭锅一共消耗的电能是多少焦?
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【题目】如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A. L1与L2串联
B. 电流表A1测L1的电流
C. 当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D. 当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
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【题目】小明想了解不溶于水的化工原料石英粉的密度,已知水的密度为ρ水,他利用天平(含砝码),一个玻璃杯、足量的水,就能完成测量石英粉密度的实验.下面是小明的实验步骤:
(1)在调节天平时,发现指针尖对准分度标尺的情况如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)端调.
(2)用调好的天平测量孔玻璃杯的质量m0,天平平衡时右盘中砝码的质量、游码在称量标尺上的位置如图乙所示,则空玻璃杯的质量m0= g.
(3)给玻璃杯中装适量石英粉,使其表面水平,并在该水平面对应杯壁处做标记,测量处的总质量m1.
(4)将石英粉全部倒出,给玻璃杯装水至标记处,测量出 的总质量m2.
(5)写出石英粉密度的表达式 .(用相应的符号表示)
(6)这种测量方式所测得石英粉的密度比实际值 (选填“大”或“小”)
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【题目】在水平桌面上有一个盛有水的容器,木块用细线系住没入水中,如图 甲 所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且2/5的体积露出水面,如图乙所示。下列说法正确的是
A.甲、乙两图中,木块受到水的浮力之比是 5∶2
B.甲、乙两图中,水对容器底部的压强大小相等
C.甲图中细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比是 2∶5
D.甲图中容器对水平桌面的压力小于乙图中容器对水平桌面的压力
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【题目】在物理图象中不但纵坐标和横坐标分别代表一定的物理意义,直线的斜率和面积也具有特定的物理意义。对图中的两个图象所包含的信息的理解,错误的是( )
A. 图a中的斜率越大,表示物质的密度越大
B. 图a中阴影部分面积表示该物质的密度大小
C. 图b中水平直线表示物体做匀速直线运动
D. 图b中阴影部分面积表示该物体在对应时间内通过的路程
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【题目】取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示。两次牙膏袋的质量m甲和m乙的大小关系是m甲____m乙;两次排开水的体积 V甲和V乙的大小关系是V甲___V乙;两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲__________F乙;两次杯底受到水的压强p甲和p乙的大小关系是p甲_______p乙。
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【题目】某同学对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究。他记录了该汽车紧急刹车前后汽车行驶的速度――时间图像,根据图像分析不正确的是:
A.紧急刹车发生在8∶17
B.在8∶13~8∶17时间段内汽车匀速前进
C.在8∶10~8∶20时间段内汽车的平均速度为60km/h
D.在8∶10~8∶20时间段内汽车的最大速度为60km/h
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【题目】某实验小组在用天平和量筒“测量液体密度”的实验中。
(1)在调节天平平衡的过程中,当指针静止时指到如图甲所示的位置,则应向____________调节平衡螺母才能使天平平衡。
(2)用调好的天平称得烧杯和液体的总质量如图乙所示,将烧杯中液体倒入量筒中一部分后,测得烧杯与剩余液体的质量如图丙所示,则量筒中液体的质量为__________________g,量筒中液体的体积为_________cm3,液体的密度是________kg/m3。
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