【題目】如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中一個邊長為50cm的正方體物體拉至井口的裝置圖.井深12m,物體質量m=6×102 kg,汽車重G車=3×104 N,汽車勻速拉繩子時的力F=2.5×103N,汽車受到的阻力為車重的0.1倍.(g=10N/kg)求:
(1)將物體從井底拉至井口的過程中,汽車拉繩子的拉力做了多少功?
(2)滑輪組的機械效率為多少?
(3)若汽車運動的速度為3m/s,汽車牽引力的功率為多少?
【答案】
(1)解:由圖知,n=3,則將物體從井底拉至井口的過程中繩端移動的距離:
s=3h=3×12m=36m,
汽車拉繩子的拉力做的功:
W總=Fs=2.5×103N×36m=9×104J;
(2)解:汽車對物體做的有用功:
W有用=Gh=mgh=6×102kg×10N/kg×12m=7.2×104J,
滑輪組的機械效率:
η= ×100%= ×100%=80%;
(3)解:汽車向右勻速運動時,受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力,
根據(jù)力的平衡條件可得牽引力:
F牽=F+f=F+0.1G車=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N,
牽引力做功功率:
P= = =F牽v=5.5×103N×3m/s=1.65×104W.
【解析】(1)由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離,又知道汽車勻速拉繩子時的力,根據(jù)W=Fs求出汽車拉繩子的拉力做的功;(2)知道物體的質量和提升的高度,根據(jù)W=Gh=mgh求出對物體做的有用功,又知道汽車拉繩子的拉力做的功,利用η= ×100%求出滑輪組的機械效率;(3)汽車勻速運動時,受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力處于平衡狀態(tài),根據(jù)f=0.1G=0.1mg和力的平衡條件求出牽引力的大小,根據(jù)P= = =Fv求出汽車牽引力的功率.
【考點精析】通過靈活運用力的合成與應用和功的計算,掌握如果已知幾個力的大小和方向,求合力的大小和方向稱為力的合成.(求合力時,一定要注意力的方向) 注意:同一直線上的兩個力,方向相同時,合力必大于其中的任何一個力.方向相反的兩個力,大小相等時,合力為0;大小不等時,合力一定小于較大的力,可能大于較小的力,也可能小于較小的力;功的計算公式:W = F S;F 表示力,單位:牛( N ) . S 表示距離,單位:米(m)W表示功, 功的單位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m即可以解答此題.
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【題目】某興趣小組的同學對與力有關的一些現(xiàn)象進行了如下研究:
(1)為了研究物體不受力時的運動情況,他們回顧了真空是否傳聲的探究:把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內,逐漸抽出罩內的空氣,使玻璃罩內的空氣越來越稀薄,發(fā)現(xiàn)鬧鐘的聲音越來越小,進一步推斷,當罩內完全沒有空氣時,聲音將完全___________。
(2)小組類比聲音的研究方法,進行了如下的實驗:小李讓小車沿斜面從同一高度自由滑下,讓它在不同的平面上向前運動,如圖所示。
①從同一高度自由滑下的目的是__________________________________。
②他們經(jīng)過認真實驗,得到如下記錄:
由此推斷,當摩擦力為零時,小車在水平方向上所受力為_______,將做______運動。
③小張還由此反向推斷:小車在水平方向上受到的摩擦力越大,速度變化越大,她的說法不正確,請你幫她將錯誤之處圈出來,并在其下方改正__________。
④從研究中他們得到如下幾個結論,你認為正確的是(______)
A.沒有力,物體就無法運動
B.力是維持物體運動的原因
C.力是改變物體運動狀態(tài)的原因
D.物體受到力的作用運動狀態(tài)一定發(fā)生改變
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【題目】林紅同學做“測量大氣壓值”的實驗,裝置如圖所示.
⑴為使實驗誤差更小,林紅不宜采用圖(選填“甲”或“乙”)裝置方式來估測大氣壓強.
⑵林紅采用正確的裝置方式進行測量,實驗步驟如下:
①.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔;
②.用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連,沿正確的方向慢慢拉動注射器筒,當注射器的活塞開始滑動時記下彈簧測力計的示數(shù)F;
③.讀出注射器的容積V;
④.用刻度尺測出注射器的長度L.
⑶實驗分析與數(shù)據(jù)處理:
a.實驗步驟①的目的是;
b.指出實驗中的錯誤步驟:(填數(shù)字序號),并進行糾正:;
c.用測得的物理量表示大氣壓強的表達式p= .
⑷實驗時,可先在活塞周圍涂抹潤滑油,然后將其插入針筒中,這樣做有兩個好處;一是減小;二是活塞的密封性好.
⑸實驗室有A、B兩個注射器,活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2 , 若彈簧測力計量程為10N,實驗時應選用A注射器,不選用B注射器的理由是 .
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【題目】已知電阻值為8Ω的電阻R1允許通過的最大電流為0.4A,電阻值為12Ω的電阻R2許通過的最大電流為0.2A.若將R1、R2并聯(lián)后接入電路,則電路的電壓最大不得超過V,這時電路中的總電流為A.
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【題目】用彈簧測力計分別拉著甲、乙兩物體豎直向上運動,兩次運動的路程隨時間變化的圖像如圖所示,已知甲的重力大于乙的重力。則下列說法正確的是
A. 甲的速度大于乙的速度
B. 彈簧測力計對甲的拉力大于彈簧測力計對乙的拉力
C. 甲物體的動能轉化為它的重力勢能
D. 甲的機械能一定大于乙的機械能
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【題目】重15000牛的小汽車受到發(fā)動機800牛的牽引力作用,在水平地面上做勻速直線運動,其路程隨時間變化如圖所示.求:
(1)小汽車速度._______
(2)10秒內重力對小汽車做的功._______
(3)10秒內發(fā)動機對______
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【題目】燈泡A的規(guī)格為“3V 0.2A”,燈泡B的規(guī)格為“220V 40W”,(不考慮燈的電阻變化),將兩個燈泡串聯(lián)在220V的電源上( )
A.兩個燈泡都發(fā)光
B.兩個燈泡都不發(fā)光
C.兩個燈泡都正常發(fā)光
D.燈泡A被燒壞,燈泡B完好但不發(fā)光
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【題目】某實驗小組用焦距為15cm的凸透鏡做“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗:
(1)如圖所示將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上,點燃蠟燭后,調節(jié)燭焰、光屏的位置,使它們的中心在 , 其目的是使像成在 .
(2)小明在另一次實驗時將蠟燭和凸透鏡固定,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動光屏,光屏中心只能看到一個大小不變的圓形光斑,原因可能是 .
(3)調整后,三者位置如圖所示,光屏得到一個清晰的蠟燭的像,該像是倒立、(選填“放大”、“等大”或“縮小”)的像.此時他將遠視眼鏡的鏡片甲、乙分別放到蠟燭和凸透鏡之間,發(fā)現(xiàn)光屏上的像變得模糊,向移動光屏,才能成清晰的像,兩次移動光屏的距離分別為s1、s2 , 若s1<s2 , 說明鏡片甲的焦距乙的焦距(選填“>”、“<”或“=”).
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【題目】小明同學在郊游時分別用如上右圖所示的(a)、(b)兩種方法挑著同一個物體行走,小明2次握棒的手到肩的距離相同,如果將這根挑物體的硬棒當作杠桿;問:
(1)它的支點在______ (選填:手握的位置,與肩接觸的位置或與重物接觸的位置);
(2)a、b兩種情況物體的重力______ (選填:變大、變小或不變);
(3)圖中a、b兩種情況下小明手上的作用力___ (選填:“(a)較大”、“(a)較小”或“相同”)
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