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(9分)“塔吊”是北海新城区建设中随处可见的一种起重设备,图甲所示是某塔吊的工作示意图,AO是塔吊的平衡臂,BO是塔吊的吊臂,C为可控制移动的滑轮组小车,可在B点到O点间移动,AO长4m,BO长26m,AB可绕O点在一定的范围内上下倾斜,已知A端配重物的质量为5t,塔吊利用工作电压为380V、额定功率为10kW的电动机带动滑轮组来吊升工地的建筑材料.问:

(1)从安全角度出发,起吊时应尽量使吊臂水平平衡,在一次匀速吊升钢材时塔吊的吊臂如图乙所示,则滑轮组小车C应向 移动(选填“左”或“右”),这是根据 原理.

(2)将质量为2t的钢材以0.5m/s的速度竖直向上匀速提起,经1min到达施工楼层后再水平移动20m将钢材送到施工点,此过程中塔吊拉力对钢材所做的功是多少?

(3)此塔吊某次吊升钢材时,施工人员移动滑轮组小车C到达离O点16m处,使吊臂和平衡臂刚好处于水平平衡,电动机在额定功率下竖直向上匀速吊升钢材到某高度,此时电动机将电能转化为机械能的效率为75%,则钢材上升过程中的速度是多大?(吊臂、平衡臂、滑轮组的质量及摩擦力忽略不计)

 

(1)滑轮组小车C应向右,这是根据杆杆原理;(2)此过程中塔吊拉力对钢材所做的功是6×104J;

(3)则钢材上升过程中的速度是0.15m/s.

【解析】

试题分析:(1)起吊时应尽量使吊臂水平平衡,根据杠杆平衡原理F1L1=F2L2,左端下沉,应增加右端力和力臂的乘积,所以滑轮组小车应向右移动。

(2)由得,在上升过程中,移动的距离s=vt=0.5m/s×60s=30m,塔吊对钢材所做的功W1=Gh=2×103kg×30m=6×104J。

在水平移动的过程中,在拉力的方向上没有移动距离,不做功,W2=0J.

(3)配重的重力G=mg=5×103kg×10N/kg=5×104N,吊臂和平衡臂刚好处于水平平衡时,==1.25×104N,电动机转化为机械能为W=W×75%=10kW×75%=7.5kW=7500W,

得,=0.15m/s.

答:(1)滑轮组小车C应向右,这是根据杆杆原理;(2)此过程中塔吊拉力对钢材所做的功是6×104J;

(3)则钢材上升过程中的速度是0.15m/s.

考点: 杠杆平衡条件的应用、功率的计算。

 

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(5分)地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机,它能停要水面或地面上,某型号飞行器的总质量为1.0×103t,最大飞行速度为720km/h,以最大速度飞行时的运输效率为25,运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值.(g取10N/kg).

(1)飞行器停在水平地面上时,对地面压力大小为 N.

(2)飞行器飞行时,机翼上方气流比下方气流的流速 .

(3)油箱中汽油的质量为30t,完全燃烧放出的热量为 J.(汽油的热值为4.6×107J/kg)

(4)飞行器以最大速度飞行1440km,需要 h,发动机推力的功率为 W(可以认为飞行器的总重不变).

 

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2013年12月14日21时14分左右,“嫦娥”携“玉兔”登月成功,圆了千年梦想。“玉兔”号月球车示意图如图所示。月球车着陆之后4分钟展开太阳能电池帆板,在着陆大约8个小时后,月球车在月面“走”起来进行巡视探测。下列说法正确的是

A.太阳能电池板将光能转化为电能

B.月球车是用汽油机驱动的

C.宇航员使用次声波来遥控月球车

D.月球车的车轮较为宽大,是为了减小月球车行走时对月球表面的压力

 

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如图,用甲、乙两种方式在相同时间内将同一物体匀速提升相同高度时,拉力做功的功率为P甲、P乙,机械效率分别为η甲、η乙( 不计绳重与摩擦).下列判断正确的是( )

A. P甲=P乙,η甲=η乙 B. P甲<P乙,η甲>η乙

C. P甲<P乙,η甲<η乙 D. P甲>P乙,η甲>η乙

 

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下列实例符合安全用电原则的是( )

A.在电线上晾衣服

B.雷雨天站在大树下避雨

C.将电冰箱的金属外壳接地

D.用铜线代替保险丝更安全

 

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(5分)小明用图甲的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”.

(1)实验中宜用 (选填“较大颗粒”或“微小颗粒”)的固体.

(2)加热过程中某一时刻温度计的示数如图乙所示,读数为 ℃.

(3)根据实验数据,绘出熔化图象如图丙所示.由图象可知,此固体是 (选填“晶体”或“非晶体”),在熔化过程中不断吸热,温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”),CD段是 态.

 

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(2分)小明发现家中灯光过强想换一个合适的灯泡,在更换过程中发现灯泡烫手是因为灯泡中电流具有 ;为防止家庭电路中电流过大,应避免电路短路和家用电器 .

 

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(10分)利用电源(两节干电池)、开关、电流表(0~0.6~3A)、电压表(0~3~15V)、滑动变阻器、定值电阻5个(阻值相同)和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系。

(1)实验原理:用笔画线代替导线将图 (乙)实物按图 (甲)电路连接完整。

(2)探究电路中电流与电压的关系

小明的实验操作如下:

①连接电路。按图 (甲)连接电路,连接电路时,开关S应处于 状态。闭合开关S前,滑片P应置于 (填“A”或“B”)端。

②闭合开关S,滑片移动到合适位置,电压表示数为2.50V时,电流表示数如图 (丙)所示,将此时通过电阻R的电流记入下表空白处。

实验次数

1

2

3

4

5

电压U/V

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

电流I/A

0.10

0.20

0.30

0.40

 

③移动滑片到不同的位置,读出电压表和电流表的示数,得到上表所示的数据。④分析表中数据得出结论: 。

由实验数据还可以测出电阻R的阻值为 Ω。

(3)探究电路中电流与电阻的关系

请你接着小明的实验继续完成电流与电阻关系的探究,写出你的主要实验步骤。

 

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下列说法正确的是( )

A、将柱体沿竖直方向切取一半则剩下部分对桌面的压强减半

B、液体内部只产生向下的压强

C、越重的物体,摩擦力也一定越大

D、任何物体都可以选作参照物

 

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