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11.2014年4月14日,为寻找失联的MH370航班,我国启用了“蓝鳍金枪鱼-21”简称(金枪鱼)自主水下航行器进行深海搜寻.“金枪鱼”质量为750kg最大潜水深度为4500m,(g取10N/kg).若漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图所示,图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).

分析 (1)根据公式W=Fs和P=$\frac{W}{t}$,可推导得出计算功率的另一个公式为:P=Fv;过程如下:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{v}$=F×$\frac{s}{t}$=Fv;
(2)根据力与运动之间的关系,匀速直线运动的物体受到平衡力的作用.

解答 解:由图象可知,在时间t3之后,“金枪鱼”已完全离开水面,此时,“金枪鱼”匀速升高,受到平衡力作用;即拉力F3=G=mg=750kg×10N/kg=7500N;此时的功率P3=F3v.
在时间t1时,起重装置对“金枪鱼”的拉力为F1;功率P1=F1v;
因为:P3=3P1.故有F3v=3F1v.
则F1=$\frac{1}{3}$F3=$\frac{1}{3}$×7500N=2500N;
答:t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力为2500N.

点评 准确分析图象的含义,熟练运用计算功率的公式何变形公式,运用平衡力的知识;是解答此题的关键.

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2.如图所示,为小永同学在做“测未值电阻RX”实验时的电路图:

(1)小永连接电路时,开关应断开,闭合开关前,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于右(选填“左”和“右”)端.
(2)同学们按照电路图正确连接电路后,闭合开关,改变Rx两端的电压进行了三次测量,其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示,请将表格中的实验数据补充完整
实验次数123
电压U/V1.01.61.8
电流I/A0.320.500.56
电阻Rx3.123.203.21
电阻的平均值3.18Ω
(3)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是减小误差.
(4)若在实验中,电流表短路,滑动变阻器最大电阻值为R0,当滑片置于最左端时,电压表的示数为U1,滑片P置于最右端时,电压表示数为U2,则未知电阻的表达式Rx=$\frac{{U}_{2}}{{U}_{1}-{U}_{2}}$R0

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

19.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω,2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.

(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)为保证电路安全,连接电路时,开关应断开,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于A端(填“A”或“B”).
(3)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻R1短路(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为0.36A.
(4)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向A(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.接着将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,继续实验并记录数据.
(5)实验记录的多组数据如表所示.分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比.
实验次数定值电阻(Ω)电流表示数(A)
15
2100.18
3200.09
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因.你认为其原因是滑动变阻器最大阻值太小,无法保持电压表示数为1.8V.

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