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【题目】如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中一个边长为50cm的正方体物体拉至井口的装置图.井深12m,物体质量m=6×102 kg,汽车重G=3×104 N,汽车匀速拉绳子时的力F=2.5×103N,汽车受到的阻力为车重的0.1倍.(g=10N/kg)求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力做了多少功?
(2)滑轮组的机械效率为多少?
(3)若汽车运动的速度为3m/s,汽车牵引力的功率为多少?

【答案】
(1)解:由图知,n=3,则将物体从井底拉至井口的过程中绳端移动的距离:

s=3h=3×12m=36m,

汽车拉绳子的拉力做的功:

W=Fs=2.5×103N×36m=9×104J;


(2)解:汽车对物体做的有用功:

W有用=Gh=mgh=6×102kg×10N/kg×12m=7.2×104J,

滑轮组的机械效率:

η= ×100%= ×100%=80%;


(3)解:汽车向右匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力,

根据力的平衡条件可得牵引力:

F=F+f=F+0.1G=2.5×103N+0.1×3×104N=5.5×103N,

牵引力做功功率:

P= = =Fv=5.5×103N×3m/s=1.65×104W.


【解析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s=nh求出绳端移动的距离,又知道汽车匀速拉绳子时的力,根据W=Fs求出汽车拉绳子的拉力做的功;(2)知道物体的质量和提升的高度,根据W=Gh=mgh求出对物体做的有用功,又知道汽车拉绳子的拉力做的功,利用η= ×100%求出滑轮组的机械效率;(3)汽车匀速运动时,受向右的牵引力、向左的绳子拉力和向左的阻力处于平衡状态,根据f=0.1G=0.1mg和力的平衡条件求出牵引力的大小,根据P= = =Fv求出汽车牵引力的功率.
【考点精析】通过灵活运用力的合成与应用和功的计算,掌握如果已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向称为力的合成.(求合力时,一定要注意力的方向) 注意:同一直线上的两个力,方向相同时,合力必大于其中的任何一个力.方向相反的两个力,大小相等时,合力为0;大小不等时,合力一定小于较大的力,可能大于较小的力,也可能小于较小的力;功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m即可以解答此题.

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组的同学对与力有关的一些现象进行了如下研究:

(1)为了研究物体不受力时的运动情况,他们回顾了真空是否传声的探究:把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,使玻璃罩内的空气越来越稀薄,发现闹钟的声音越来越小,进一步推断,当罩内完全没有空气时,声音将完全___________

(2)小组类比声音的研究方法,进行了如下的实验:小李让小车沿斜面从同一高度自由滑下,让它在不同的平面上向前运动,如图所示。

从同一高度自由滑下的目的是__________________________________

他们经过认真实验,得到如下记录:

由此推断,当摩擦力为零时,小车在水平方向上所受力为_______,将做______运动。

小张还由此反向推断:小车在水平方向上受到的摩擦力越大,速度变化越大,她的说法不正确,请你帮她将错误之处圈出来,并在其下方改__________

从研究中他们得到如下几个结论,你认为正确的是______

A.没有力,物体就无法运动

B.力是维持物体运动的原因

C.力是改变物体运动状态的原因

D.物体受到力的作用运动状态一定发生改变

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【题目】林红同学做“测量大气压值”的实验,装置如图所示.
⑴为使实验误差更小,林红不宜采用图(选填“甲”或“乙”)装置方式来估测大气压强.
⑵林红采用正确的装置方式进行测量,实验步骤如下:
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.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,沿正确的方向慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时记下弹簧测力计的示数F;
③.读出注射器的容积V;
④.用刻度尺测出注射器的长度L.
⑶实验分析与数据处理:
a.实验步骤①的目的是
b.指出实验中的错误步骤:(填数字序号),并进行纠正:
c.用测得的物理量表示大气压强的表达式p=
⑷实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小;二是活塞的密封性好.
⑸实验室有A、B两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2 , 若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用A注射器,不选用B注射器的理由是

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【题目】已知电阻值为8Ω的电阻R1允许通过的最大电流为0.4A,电阻值为12Ω的电阻R2许通过的最大电流为0.2A.若将R1、R2并联后接入电路,则电路的电压最大不得超过V,这时电路中的总电流为A.

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【题目】用弹簧测力计分别拉着甲、乙两物体竖直向上运动,两次运动的路程随时间变化的图像如图所示,已知甲的重力大于乙的重力。则下列说法正确的是

A. 甲的速度大于乙的速度

B. 弹簧测力计对甲的拉力大于弹簧测力计对乙的拉力

C. 甲物体的动能转化为它的重力势能

D. 甲的机械能一定大于乙的机械能

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【题目】15000牛的小汽车受到发动机800牛的牵引力作用,在水平地面上做匀速直线运动,其路程随时间变化如图所示.求:

(1)小汽车速度._______

(2)10秒内重力对小汽车做的功._______

(3)10秒内发动机对______

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【题目】灯泡A的规格为“3V 0.2A”,灯泡B的规格为“220V 40W”,(不考虑灯的电阻变化),将两个灯泡串联在220V的电源上(
A.两个灯泡都发光
B.两个灯泡都不发光
C.两个灯泡都正常发光
D.灯泡A被烧坏,灯泡B完好但不发光

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【题目】某实验小组用焦距为15cm的凸透镜做“探究凸透镜成像规律”的实验:
(1)如图所示将蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,调节烛焰、光屏的位置,使它们的中心在 , 其目的是使像成在
(2)小明在另一次实验时将蜡烛和凸透镜固定,发现无论怎样移动光屏,光屏中心只能看到一个大小不变的圆形光斑,原因可能是
(3)调整后,三者位置如图所示,光屏得到一个清晰的蜡烛的像,该像是倒立、(选填“放大”、“等大”或“缩小”)的像.此时他将远视眼镜的镜片甲、乙分别放到蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上的像变得模糊,向移动光屏,才能成清晰的像,两次移动光屏的距离分别为s1、s2 , 若s1<s2 , 说明镜片甲的焦距乙的焦距(选填“>”、“<”或“=”).

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【题目】小明同学在郊游时分别用如上右图所示的(a)、(b)两种方法挑着同一个物体行走,小明2次握棒的手到肩的距离相同,如果将这根挑物体的硬棒当作杠杆;问:

(1)它的支点在______ (选填:手握的位置,与肩接触的位置或与重物接触的位置);

(2)ab两种情况物体的重力______ (选填:变大、变小或不变);

(3)图中ab两种情况下小明手上的作用力___ (选填:“(a)较大”、“(a)较小相同”)

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