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小明利用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在拉力作用下匀速升高了10m,绳子自由端移动的速度为0.3m/s.(不计绳重和摩擦)
求:(1)小明所用的时间;
(2)提起重物所做的有用功和滑轮组的机械效率;
(3)若用该滑轮组将重为1200N的物体B匀速提高,此时的机械效率是多少?
分析:(1)根据s=3h求出拉力移动距离,根据v=
s
t
求出时间;
(2)根据W=Gh求出有用功,根据η=
W有用
W
=
Gh
F3h
=
G
3F
求出机械效率;
(3)根据F=
1
3
(G+G)求出动滑轮重,根据η=
W有用
W
=
Gh
Gh+Gh
=
G
G+G
求出机械效率.
解答:已知:物重G1=900N,G2=1200N,拉力F1=400N,高度h=10m,速度v=0.3m/s,n=3
求:(1)小明所用的时间t=?;(2)提起重物所做的有用功W有用=?;滑轮组的机械效率η1=?;(3)机械效率η2=?
解:(1)拉力移动距离s=3h=3×10m=30m,
∵v=
s
t

∴时间t=
s
v
=
30m
0.3m/s
=100s;
(2)有用功W有用=Gh=900N×10m=9000J;
机械效率η1=
W有用
W
×100%=
Gh
F3h
×100%=
G1
3F1
×100%=
900N
3×400N
×100%=75%;
(3)∵F=
1
3
(G+G
∴动滑轮重G=3F1-G1=3×400N-900N=300N,
机械效率η2=
W有用
W
×100%=
Gh
Gh+Gh
×100%=
G2
G2+G
×100%=
1200N
1200N+300N
×100%=80%.
答:(1)小明所用的时间为100s;
(2)提起重物所做的有用功为9000J;滑轮组的机械效率为75%;
(3)此时的机械效率是80%.
点评:此题主要考查的是学生对速度、有用功、机械效率、滑轮组省力情况计算的理解和掌握,有一定难度,中考常见题型,注意变形公式的熟练运用.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

18、小明利用如图所示的实验器材测电阻Rx的阻值,电源是由两节新干电池组成,有一根导线没有连接,请你以笔线代替导线把电路连接正确;闭合电键前,应将滑动变阻器的滑片移到图中的
A
(选填“A”或“B”).
①当闭合电键后,电流表与电压表的示数如图所示,则电流表的示数为
0.22
A,电压表的示数为
1.2
V.

②小华更换了电阻Rx和滑动变阻器R?后重新进行实验,发现电流表示数始终为0,于是他用一只完好的灯L替换Rx后,发现灯能发光,若电路中只有一处故障,且只发生在Rx或R′上,可以判断是
Rx断路
故障.小明认为不需要灯L,只要观察到
电压表示数为3V
现象,也能判断出这一故障.

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?吉州区模拟)小明利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,实验中控制电阻R两端的电压为2.5V不变.
(1)小明连接电路时,甲表应接
电压
电压
表,乙表应接
电流
电流
表.
(2)小明连好电路后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表始终有示数,电流表没有示数,则故障可能是
电阻断路
电阻断路

(3)实验时,小明先将5Ω的定值电阻R接入电路,测出一组数据后,在未将滑动变阻器的滑片移回到阻值最大端的情况下,他就依次用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻更换定值电阻R,为了使更换后电压表的示数保持不变,每次闭合开关后他都应该将滑动变阻器的滑片P向
移(选填“左”或“右”);
(4)小明若想在更换R的阻值时不用拆接电路,可将定值电阻R替换成
变阻箱
变阻箱

(5)小明若想用这个实验装置继续探究电流与电压的关系,他应控制
电阻
电阻
不变,利用滑动变阻器改变
接入电路的阻值
接入电路的阻值
来获得多组数据.进行该实验时他不能用小灯泡来代替定值电阻,这是因为
灯丝的电阻随温度变化较大
灯丝的电阻随温度变化较大

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明利用如图所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验.他使用的器材有:两节干电池,电阻箱R、“15Ω lA”的滑动变阻器、电流表(量程是“0~0.6A”和“0~3A”)、电压表(量程是“0~3V”和“0~15V”)和开关各一只,导线若干.
(1)实验过程中,电压表的量程应选择
0~3V
0~3V
;滑动变阻器的作用,除了保护电路外,还用来
控制电阻箱R两端电压不变
控制电阻箱R两端电压不变

(2)正确连接电路后,闭合开关,小明把电阻箱R的阻值调到5Ω时,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.5V时,读出了电流表的示数正好为
0.3
0.3
A.
(3)接下来,小明把电阻箱阻值调到10Ω,移动滑片时,发现滑片与电阻线圈之间接触不良,此时电路中出现的现象是
电压表和电流表均无示数
电压表和电流表均无示数
;调整好变阻器后,小明移动滑片密切注视
电压表
电压表
的示数,按照实验要求准确读出了电流表的示数.
(4)当把电阻箱阻值调到20Ω时,无论怎样移动滑片,电压表的示数都无法达到1.5V.分析原因可能是
电阻箱的阻值太大
电阻箱的阻值太大
(写出一种可能即可).为了能完成实验,你给小明提出的建议是
控制电阻箱两端的电压改变2V
控制电阻箱两端的电压改变2V

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?响水县模拟)小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系.已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.
(1)请在实物电路中添加两根导线将电路连接完整.
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的实验记录表,请你在空白处填写对应的数据.

实验 保持电压表示数U=2.5V不变
次序 定值电阻R[Ω] 电流表示数I[A]
1 5 0.5
2 10 0.25
3 15
4 20
5 25 0.1
(3)由表中数据可以得出结论:电压一定时,
电流跟电阻成反比
电流跟电阻成反比

上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,再将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电压表示数
大于
大于
(大于/等于/小于)2.5V,接下来的操作是
向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数减小为2.5V
向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数减小为2.5V

(4)为完成整个实验,应该选取下面哪只滑动变阻器:
B
B

A.50Ω 0.3A      B.50Ω 0.5A      C.20Ω 2A      D.20Ω 0.5A.

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2013?日照)为进一步研究电现象与磁现象之间的联系,小明利用身边的实验器材做了下面的探究:
(1)小明利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”;闭合开关后,铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路;小明将实验中观察得到的现象记录在表中.
次数 开关 磁场方向 导体ab的运动方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
①实验中,小明通过观察
电流表指针是否偏转
电流表指针是否偏转
来判断电路中是否有感应电流?
②比较实验2和3(或6和7)可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与
导体运动的方向
导体运动的方向
  有关.
③比较实验
2、6(或3、7)
2、6(或3、7)
可知:在导体运动方向不变时,感应电流方向与磁场方向有关.
④小明分析得出,产生感应电流的条件是:
闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动
闭合电路的部分导体,在磁场中做切割磁感线运动

(2)小明在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,设计的部分电路如图乙所示,请根据要求在答题卡上用笔画线代替导线将图中的电路补充完整.
要求:
①小磁针的指向满足如图所示的方向;
②滑动变阻器的滑片向A段移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改.

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