小雨使用如圖所示的滑輪組提升一個(gè)邊長為a、密度為ρ的立方體金屬塊．求：
（1）金屬塊的質(zhì)量m為多少？
（2）將它放在水平地面上，它對地面的壓強(qiáng)p為多大？
（3）當(dāng)提升重物離水后滑輪組的機(jī)械效率為η，則提升重物離水前滑輪組的機(jī)械效率η′為多大？（不計(jì)繩重和摩擦）
分析：（1）根據(jù)公式m=ρv計(jì)算出物體的質(zhì)量；
（2）知道金屬塊的質(zhì)量，利用重力公式求金屬塊受到的重力；因?yàn)榉旁谒降孛嫔希詫Φ孛娴膲毫Φ扔谥亓�，知道受力面積再利用壓強(qiáng)公式P=
F
S
求對地面的壓強(qiáng)；
（3）在金屬塊露出水面前，它受到三個(gè)力的作用，重力、拉力和浮力，
F浮=ρ水gV排=ρ水ga3，利用離水后求動(dòng)滑輪重，代入離水前求機(jī)械效率重物，然后根據(jù)機(jī)械效率η=
W有用
W總
即可求得結(jié)論．
解答：解：（1）∵ρ=
m
V

∴金屬塊的質(zhì)量為：m=ρv=ρa(bǔ)3，
（2）放在水平地面上時(shí)，對地面的壓力：
F=G=mg，S=a2，對地面的壓強(qiáng)：P=
F
S
=
mg
S
=
ρVg
S
=
ρa3g
a2
=ρga．
（3）當(dāng)提升重物離水后滑輪組的機(jī)械效率為η，即η=
W有用
W總
=
Gh
FS
=
mgh
1
2
(G動(dòng)+mg)×2h
=
mg
G動(dòng)+mg
=
ρa3g
G動(dòng)+ρa3g
；
即η=
ρa3g
G動(dòng)+ρa3g
，解得G動(dòng)=
ρa3g(1-η)
η
…①
在金屬塊露出水面前，它受到三個(gè)力的作用，重力、拉力和浮力，
F浮=ρ水gV排=ρ水ga3…②；
則重物離水前的
W
′
有用
=（mg-F浮）h，
W
′
總
=
1
2
（G-F浮+G動(dòng)）×2h=（mg-F浮+G動(dòng)）h，
則提升重物離水前滑輪組的機(jī)械效率η′=
W
′
有用
W
′
總
=
(mg-F浮)h
(mg-F浮+G動(dòng))h
=
mg-F浮
mg-F浮+G動(dòng)
=
ρa3g-ρ水ga3
ρa3g-ρ水ga3+G動(dòng)
，
即η′=
ρa3g-ρ水ga3
ρa3g-ρ水ga3+G動(dòng)
…③，
將①代入③得η′=
(ρ-ρ水)η
ρ+ρ水
．
答：（1）金屬塊的質(zhì)量m為ρa(bǔ)3．
（2）將它放在水平地面上，它對地面的壓強(qiáng)p為ρga．
（3）提升重物離水前滑輪組的機(jī)械效率η′為=
(ρ-ρ水)η
ρ+ρ水
．
點(diǎn)評：此題考查的知識(shí)點(diǎn)比較廣泛，一是物體的受力分析；二是物體質(zhì)量的計(jì)算；三是浮力的有關(guān)計(jì)算；四是機(jī)械效率的有關(guān)計(jì)算；五是滑輪組省力情況的有關(guān)計(jì)算；六是壓強(qiáng)的有關(guān)計(jì)算．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，圖1為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電池盒中至少有
三
三
節(jié)干電池．
（2）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谒渝e(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示．則該小燈泡的額定電流為
0.3
0.3
A，額定功率為
1.14
1.14
W．


（4）若小雨的同學(xué)在電池盒中裝入了4節(jié)干電池，原本打算使用小雨的實(shí)驗(yàn)方案，來測量一個(gè)標(biāo)有3.6V，估計(jì)額定功率為0.9W的小燈泡，當(dāng)他閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程不靈，無法按照常規(guī)方法進(jìn)行試驗(yàn)，請?jiān)诓辉鰷p器材的情況下，重新設(shè)計(jì)出測量小燈泡額定功率的電路圖，請畫在右上方虛線框內(nèi)．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，圖1為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電池盒中至少有________節(jié)干電池．
（2）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谒渝e(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示．則該小燈泡的額定電流為________A，額定功率為________W．


（4）若小雨的同學(xué)在電池盒中裝入了4節(jié)干電池，原本打算使用小雨的實(shí)驗(yàn)方案，來測量一個(gè)標(biāo)有3.6V，估計(jì)額定功率為0.9W的小燈泡，當(dāng)他閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程不靈，無法按照常規(guī)方法進(jìn)行試驗(yàn)，請?jiān)诓辉鰷p器材的情況下，重新設(shè)計(jì)出測量小燈泡額定功率的電路圖，請畫在右上方虛線框內(nèi)．

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科目：初中物理 來源：廣東省月考題 題型：實(shí)驗(yàn)題

小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，圖1為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電池盒中至少有        節(jié)干電池．
（2）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谒渝e(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示．則該小燈泡的額定電流為           A，額定功率為          W．
（4）若小雨的同學(xué)在電池盒中裝入了4節(jié)干電池，原本打算使用小雨的實(shí)驗(yàn)方案，來測量一個(gè)標(biāo)有3.6V，估計(jì)額定功率為0.9W的小燈泡，當(dāng)他閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表0﹣15V量程不靈，無法按照常規(guī)方法進(jìn)行試驗(yàn)，請?jiān)诓辉鰷p器材的情況下，重新設(shè)計(jì)出測量小燈泡額定功率的電路圖，請畫在下方虛線框內(nèi)．

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科目：初中物理 來源：2011年廣東省汕尾中學(xué)九年級第六次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，圖1為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．
（1）電池盒中至少有______節(jié)干電池．
（2）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谒渝e(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖2所示．則該小燈泡的額定電流為______A，額定功率為______W．


（4）若小雨的同學(xué)在電池盒中裝入了4節(jié)干電池，原本打算使用小雨的實(shí)驗(yàn)方案，來測量一個(gè)標(biāo)有3.6V，估計(jì)額定功率為0.9W的小燈泡，當(dāng)他閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程不靈，無法按照常規(guī)方法進(jìn)行試驗(yàn)，請?jiān)诓辉鰷p器材的情況下，重新設(shè)計(jì)出測量小燈泡額定功率的電路圖，請畫在右上方虛線框內(nèi)．

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科目：初中物理 來源： 題型：

小雨在拆裝手電筒時(shí)，發(fā)現(xiàn)手電筒的小燈泡上標(biāo)有“3．8V”的字樣，但上面的電流值已經(jīng)模糊不清，他想通過實(shí)驗(yàn)測量該燈泡的額定功率，下圖為他所連的實(shí)驗(yàn)電路．

(1)電池盒中至少有__________節(jié)干電池。

(2)經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路接線有錯(cuò)誤，小雨只做了一處改動(dòng)就閉合開關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請?jiān)谒渝e(cuò)的導(dǎo)線上打上“×”，并改正，要求滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)燈泡變亮。（1分）

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小雨移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為3．8V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖乙所示．則該小燈泡的額定電流為_________A，額定功率為_________W．

 


                                  

（4）若小雨的同學(xué)在電池盒中裝入了4節(jié)干電池，原本打算使用小雨的實(shí)驗(yàn)方案，來測量一個(gè)標(biāo)有3.6V，估計(jì)額定功率為0.9W的小燈泡，當(dāng)他閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程不靈，無法按照常規(guī)方法進(jìn)行試驗(yàn)，請?jiān)诓辉鰷p器材的的情況下，重新設(shè)計(jì)出測量小燈泡額定功率的的電路圖，請畫在右上方。（1分）

（5）若實(shí)驗(yàn)室里邊有四種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器：“9Ω，1A”，“15Ω，1A”，“12Ω，1A”，“20Ω，1A”，則無論是按照小雨設(shè)計(jì)的方案還是小雨同學(xué)更改的實(shí)驗(yàn)方案，都應(yīng)該選用            規(guī)格的滑動(dòng)變阻器為宜。

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