【题目】用如图所示的滑轮组提升重物,已知物体重为270N,现在在绳头施加100N的力使重物在6s内匀速上升了4m.(不计摩擦)
(1)求该滑轮的机械效率和人拉力的功率.
(2)请用同样的滑轮组换用另一种绕法,仍然来提升这个重物并使它匀速上升,求此时它的机械效率.
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为多少N?
【答案】(1)滑轮组的机械效率为90%;
(2)用同样的滑轮组换用另一种绕法,仍然来提升这个重物并使它匀速上升,则此时它的机械效率为90%;
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为190N.
【解析】
试题分析:(1)由图可知,绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用η=×100%求出滑轮组的机械效率;利用P=
人拉力的功率
(2)不计摩擦和绳重时,根据F=(G+G动)求出动滑轮的重力;改变滑轮组的绕法时,从动滑轮开始缠绕,再根据F=
(G+G动)求出此时绳子的拉力,利用η=
×100%推导动滑轮的机械效率的表达式;
(3)利用F=(G+G动)求出用原来的绕法,在它的下面挂上重为540N的重物时所需要的拉力.
解:(1)由图可知,n=3,
绳端移动的距离:
s=nh=3×4m=12m,
有用功:
W有=Gh=270N×4m=1080J,
总功:
W总=Fs=100N×12m=1200J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=
×100%=90%;
人拉力的功率P==
=200W.
(2)由于不计摩擦和绳重时,由拉力F=(G+G动)得:
动滑轮的重力G动=nF G=3×100N 270N=30N,
改变滑轮组的绕法时,从动滑轮开始缠绕,如右图所示:
则n′=2,所以s′=nh′,
绳端的拉力F′=(G+G动)=
(270N+30N)=150N,
此时滑轮组的机械效率:
η′=×100%=
×100%=
×100%=
×100%=
×100%=90%;
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为:
F″=(G′+G动)=
(540N+30N)=190N.
答:(1)滑轮组的机械效率为90%;
(2)用同样的滑轮组换用另一种绕法,仍然来提升这个重物并使它匀速上升,则此时它的机械效率为90%;
(3)用原来的绕法,如果在它的下面挂上重为540N的重物,此时所需要的拉力为190N.
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【题目】阅读短文,回答下列问题:
汽车安全带
汽车安全带是用于保护驾乘人员安全的装置,如图甲.
安全带结构一般由软带、卷带装置等部分组成,汽车正常行驶时,卷带装置中的卷收器借助弹簧,如图乙,使软带随身体的移动而自由伸缩且不会松弛.当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,安全带能在人尚未移动时拉紧软带,将乘员紧紧地绑在座椅上,待冲击力峰值过去时,适当放松安全带,避免因拉力过大造成二次伤害,同时卷收器内的敏感元件将驱动锁止机构锁住卷轴,使软带固定在某一个位置上,有效保护驾乘人员的安全.
(1)当紧急制动、碰撞或车辆行驶状态急剧变化时,系上安全带可以有效防止驾乘人员由于惯性而造成伤害.这时人和车具有的 能也急剧变化.
(2)将安全带拉伸,卷收器弹簧的弹性势能将 (选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)发生碰撞时,安全带对人的拉力随时间变化的图象是图丙中的 .
(4)下列说法正确的是 .
A.汽车突然拐弯时,安全带能自由伸缩
B.汽车突然启动时,安全带能对人起到保护作用
C.为了安全,安全带要尽可能系得松一些
D.用手快速拉安全带,安全带不能被拉动.
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【题目】如图所示是研究“导体电流与电阻关系”的电路图,小明利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。
(1)小明先将5Ω的电阻连入电路,当连好最后一根线时,发现电流表、电压表指针均偏转,且电压表指针偏转超出量程的一半。小明在实验过程中存在的问题有:
① ;② 。
(2)纠正错误后,他闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到A点(A点图中未标出)时电压表示数为3V,读出电流表的示数,并记录在表格中。接着断开开关,将10Ω的电阻接入电路,并将滑动变阻器的滑片移至最大阻值位置;闭合开关,移动变阻器滑片,当 时,停止调节,读出电流表示数,此时滑动变阻器的滑片应在A点的 侧(选填“左”或“右”)
(3)按照小明的实验设计,为能读出相应的电流值,所选的定值电阻最大值为 Ω。
(4)小明发现“探究电流跟电阻的关系”与“伏安法测定值电阻”两个实验有很多相似的地方,关于这两个实验的一些说法,正确的有(答案不唯一)( )
A.两个实验都采用了控制变量法 |
B.两个实验运用的原理是相同的 |
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,从而得出电流跟电阻的关系 |
D.后者多次测量的目的是取多组数据的平均值以减小误差 |
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【题目】列车在轨道上作匀速直线运动,一名乘客在车厢里竖直向上跳起,那么,这位乘客的落地点( )
A.在起跳点位置 B.在起跳点的前方
C.在起跳点的后方 D.以上情况都有可能
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【题目】如图所示,重10N底面积为200cm2的容器装入10Kg的水,水的深度为30cm,
求:(1)水对容器底的压力和压强;
(2)容器对地面的压力和压强。
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【题目】如图所示,实验室常用的弹簧测力计是由弹簧、秤钩和刻度盘组成的.
(1)弹簧测力计是用来测量 的,符号N表示 .
(2)观察弹簧测力计可知,其分度值是 N,所测力的大小不能超过 N.
(3)测量力时,要使弹簧测力计的轴线方向与 方向一致,读数时视线应与刻度盘 .
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【题目】有一把弹簧秤,秤钩上不受力时,指针不是指在零刻度位置,而是指在0.2 N的位置上,此时用手拉弹簧秤的秤钩,使弹簧秤的示数为4 N,则手拉弹簧的力是( )
A.4.2 N
B.4 N
C.3.8 N
D.无法判断
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