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1.如图甲所示,我国“向阳红09”母船正在进行投放“蛟龙号”载人深潜器试验,调控两根伸缩杆(可看成整体,以下简称伸缩杆),使“∩”形架绕固定在甲板上的转轴转动至图甲所示位置时停止,然后由固定在“∩”形架顶部的绞车通过钢缆释放深潜器.处在图甲所示位置的“∩”形架可以简化为图乙中以O为支点的杠杆,OB表示“∩”形 架,CD表示伸缩杆,O到CD的距离为2m,OD、OE的长度分别为3m、6m.不考虑“∩”形架、伸缩杆和绞车的重力.

(1)请在图乙中画出投放深潜器时“∩”形架的动力和阻力示意图,此杠杆为费力杠杆.(选填“省力杠杆”或“费力杠杆”)   
(2)已知深潜器的质量为25吨,在绞车缓慢向下释放深潜器过程中(深潜器接触海面前),伸缩杆的拉力为多少牛?
(3)若在深潜器接触海面前,绞车在10s内将它匀速向下释放了5m,问此时绞车对深潜器做功的功率为多少瓦?

分析 (1)根据力的示意图的定义,将杠杆受到的动力和阻力的方向、作用点表示出来,画出力臂,根据力臂的大小可判断杠杆类型;
(2)深潜器入水前,杠杆B端受到的拉力等于深潜器的重力,知道动力臂、阻力臂,利用杠杆平衡条件求伸缩杆的拉力;
(3)利用W=Gh求出绞车对深潜器做的功,再利用P=$\frac{W}{t}$求功率.

解答 解:
(1)杠杆OB受到的动力是伸缩杆对杠杆的力,方向沿伸缩杆方向向下,阻力是深潜器的重力,方向竖直向下,故“∩”形架的动力F1和阻力F2示意图:

由图分析可知:动力臂L1小于阻力臂L2,杠杆属于费力杠杆;
(2)深潜器入水前,杠杆B端受到的拉力:
F2=G=mg=25×1000kg×10N/kg=2.5×105N,
L1=OP=2m,L2=OE=6m,
由杠杆平衡条件可得:
F1L1=F2L2
即:F1×2m=2.5×105N×6m,
解得伸缩杆的拉力:
F1=7.5×105N;
(3)将深潜器匀速向下释放做的功:
W=Gh=2.5×105N×5m=1.25×106J,
绞车对深潜器做功的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1.25×1{0}^{7}J}{10s}$=1.25×106W.
故答案为:
(1)费力杠杆;  
(2)伸缩杆的拉力为7.5×105N;
(3)此时绞车对深潜器做功的功率为1.25×106W.

点评 本题考查了杠杆的分类、杠杆平衡条件的应用、功和功率的计算,画出杠杆示意图是关键,计算功时注意匀速提升和匀速下降时做的功都可以利用W=Gh计算.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

4.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”时,一位同学设计了如图所示的三个滑轮组,并将所测实验数据填入下表:
实验序号动滑轮重/N钩码重/N动力/N机械效率
112166.7%
214$\frac{5}{3}$80.0%
3242
(1)在表中填上第3次实验的机械效率.
(2)根据实验1、2两次实验可知,滑轮组的机械效率高低与被提物重有关.
(3)通过2、3两次实验可知:用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,机械效率越越低.(4)用同一滑轮组,提升相同重物到不同的高度,滑轮组的机械效率不变(填“改变”或“不变”).

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

12.将两个电阻R1、R2并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1,当把它们串联在电压为4U的电源两端时,下列说法正确的是(  )
A.R1两端的电压为UB.R2消耗的功率变大
C.通过R2的电流变小D.两个电阻消耗的总功率为12P1

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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

9.小朱同学在厨房帮妈妈做饭时观察到了一些现象,比如饮水机的电功率小于电热水壶的电功率等,他试着用所学科学知识解释相关的现象,其中不正确的是(  )
A.电饭煲工作15分钟,大约耗电0.3 kW•h
B.饮水机的发热电阻小于电水壶的发热电阻
C.电水壶壶底出现的水垢,可用食醋除去
D.高压锅盖上的手柄在旋紧锅盖时可看成是省力杠杆

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

16.在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小敏连接了如图所示的电路.
(1)请帮小敏将电路补充完整.
(2)正确连接电路后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表都没有示数.小敏确定电路的接线良好,且电表和电源都完好,小敏做出了以下猜想:
猜想①:小灯泡断路    
猜想②:开关断路    
猜想③:滑动变阻器断路
假设故障只有一处,经过分析,小敏确定猜想①是不可能的.如果猜想①成立,则电压表会有示数.
(3)排除故障后,小华通过实验得到的实验数据如下表.请你帮助小华计算、分析实验数据.
实验序号123456
小灯泡两端的电压U/V0.51.01.52.02.52.8
通过小灯泡的电流I/A0.080.100.140.180.200.22
小灯泡的发光亮度不发光很暗较暗较亮正常发光很亮
①小灯泡的额定功率为0.5 W.
②小华通过表中的数据,求出了灯泡在不同发光状态下的电阻值,发现这几个电阻值相差较大.其主要原因是灯丝电阻受温度的影响.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

6.学完密度的知识后,小明想知道所喝的早餐奶的密度.于是和小刚到实验室,分别用不同的器材进行了测量.
(1)小明利用天平(含砝码)、量筒、烧杯测量早餐奶的密度过程如下:
①将天平放在水平台上,游码放在标尺左端的零刻线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时横梁平衡;
②在烧杯中倒入适量的早餐奶,用天平测出烧杯和早餐奶的总质量为76.2g;将烧杯中的早餐奶的一部分倒入量筒中,如图甲所示,则量筒内早餐奶的体积是40cm3
③再用天平测出烧杯和剩余早餐奶的质量,砝码和游码的示数如图乙所示;则量筒中早餐奶的质量为42g;
④经过计算可知,早餐奶的密度为ρ=1.05g/cm3
(2)实验中小刚发现自己桌上没有量筒,思考了一会儿后,他利用天平、水(水的密度用ρ表示)、烧杯测量早餐奶的密度,操作过程如下.
①用天平测出烧杯的质量m0
②用天平测出烧杯和装满水的质量m1
③用天平测出烧杯和装满早餐奶的质量m2
请你根据他测得的物理量计算出早餐奶的密度表达式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}{ρ}_{水}$(用字母表示).

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

13.用压强计进行液体压强探究过程中得到甲、乙图示的结果.下列说法中不合理的是(  )
A.压强计U形管两边液面出现高度差,说明液体内部存在着压强
B.压强计U形管两边液面出现的高度差越大,说明液体的压强越大
C.若甲、乙两图中是同一种液体,说明液体压强随深度的增加而增大
D.若甲、乙两图中不是同一种液体,说明甲液体的密度小于乙液体的密度

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

10.康康进行“测定小灯泡的电阻”的实验时,他已连接好了部分电路,如图所示.已知电源电压为3V且保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V,请你接着完成下列步骤:

(1)电路中只缺少一根导线,请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(要求:滑片向右滑动时,电压表的示数变大);
(2)实验前,连接电路时开关S应当处于断开状态;实验中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向左(填“左”或“右”)端移动;
(3)当电压表的示数如图乙所示时,电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流大小为0.2A,此时小灯泡的电阻是6.5Ω.
(4)马虎组在实验时,连接好电路后闭合开关,小灯泡闪亮一下就熄灭.检查发现小灯泡的灯丝已烧断.分析原因是闭合开关时,滑动变阻器连入电路的电阻为最小值(填“最大值”或“最小值”),导致电流过大而形成的.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

11.下列估测中最接近生活实际的是(  )
A.厦门狐尾山的主峰海拔约140mB.成年白鹭的质量可达40kg
C.厦门冬季最低气温可达-18℃D.人的心脏跳动频率约为70Hz

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同步练习册答案