【题目】为了将放置在水平地面上重G=100N的重物提升到高处.小明设计了如图甲所示的滑轮组装置.当小明用如图乙所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁所示.若重物与地面的接触面积S=5×10﹣2m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向.(已知小明的质量为60kg,每只鞋与地面的有效接触面积为200cm2)求:
(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η;
(2)在1~2s内,拉力F所做的功W;
(3)在0~1s内,小明对地面的压强p1与重物对地面的压强p2.
【答案】(1)在2~3s内,拉力F的功率P为300W,滑轮组的机械效率η为83.3%;
(2)在1~2s内,拉力F所做的功W为187.5J;
(3)在0~1s内,小明对地面的压强p1为1.425×104Pa,重物对地面的压强p2为600Pa
【解析】
试题分析:(1)由图象可知,在2~3s内,重物做匀速运动,v1=2.50 m/s,拉力F1=40N,因为连接动滑轮的绳子有三根,所以拉力F的作用点下降的距离是重物上升高度h1的3倍.
拉力F的功率P=F1v2=40N×7.5m/s=300W;
则根据η====得:
机械效率η=×100%=×100%≈83.3%.
(2)在1~2s内,拉力F2=50N,重物上升高度h=1.25m,拉力通过的距离s=3h=3×1.25m=3.75m,
拉力F所做的功W=F2s=50N×3.75m=187.5J;
(3)设动滑轮重为G动,G动=3F1﹣G=3×40N﹣100N=20N.
在0~1s内,拉力F3=30N.取人为研究对象,人受到向下的重力G人、地面对人向上的支持力F支1以及绳子向上的拉力F3三个力的作用处于静止状态;
由于力的作用是相互的,所以人对地面的压力F1=F支1=600N﹣30N=570N,
小明对地面的压强p1===1.425×104Pa.
在0~1s内,拉力F3=30N.取动滑轮和重物为研究对象,受到向下的重力G和G动,向上的支持力F支2以及三根绳子向上的拉力3F3的作用处于静止状态,
地面对重物的支持力F支1=G+G动﹣3F3=100N+20N﹣3×30N=30N,
由于力的作用是相互的,所以重物对地面的压力F2=F支2=30N,
重物对地面的压强p2===600Pa.
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】建筑房屋时,建筑工人常用来检查墙壁是否竖直的重垂线是利用_________的性质,重垂线受到_________力和_________力的作用,这两个力彼此_________.
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】小明和同组同学利用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路合并联电路的比较”的探究活动,在保持电源电压不变的条件下,他们所记录的实验结果如下.你认为其中不可能的是( )
A. 在a电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将会熄灭
B. 在a电路中再串联一个小灯泡,接通电路后,灯L1和灯L2发光会变暗
C. 在b电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将会熄灭
D. 在b电路中,当灯L1和灯L2都发光时,取下灯L1,灯L2将不会熄灭
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】集体照相时,发现有些人没有进入镜头,为了使全体人员都进入镜头,应采取( )。
A. 人不动,照相机离人远一些,镜头往里缩一些
B. 人不动,照相机离人近一些,镜头往里缩一些
C. 人不动,照相机离人近一些,镜头往前伸一些
D. 照相机和镜头都不动,人站近一些
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】电动车通过如图所示滑轮组将重力为1.2×103N,密度为1.6×103kg/m3的物体,匀速从深水中提起(不计绳重、绳与滑轮间摩擦及水的阻力),动滑轮的重力为300N.物体出水后,电动车的速度为2m/s、受到水平地面的摩擦阻力为250N,则物体出水后,电动车牵引力的功率为( )
A.1500 B.2000W C.2500 D.3000W
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】有一台光电控制液面高度的仪器,它通过光束射在液面上的反射光线打到电光屏(能将光信号转化为电信号进行处理)上来显示液面的高度,然后通过装置调节液面的高度.如图所示的光路图,电光屏上的光点由s1移到s2时,表示液面的高度( )
A.上升 B.下降 C.不变 D.不确定
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路连接完整。
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 端(填“A”或“B”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 (填符号)。
A.滑动变阻器断路
B.R断路
C.R短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(5)通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了 。
查看答案和解析>>
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】实验室购买了一批规格为“2.5V 0.8W”的小灯泡,小明同学利用其中一只小灯泡做测量电功率的实验,他设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件完好,电源电压保持不变。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,连接导线不能交叉)。
(2)小明调节滑动变阻器的滑片得到了三组电压和电流的数据,填入他自己设计的表格。
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 电功率P/W | 平均电功率P′/W |
1 | 2 | 0.34 | ||
2 | 2.5 | 0.4 | ||
3 | 3 | 0.44 |
Ⅰ请指出这个表格设计不合理的地方 。
Ⅱ小明操作规范读数正确,根据表中数据,当小灯泡两端电压为2.5 V时,求得小灯泡的电功率为 ① W,故小明认为该小灯泡不合格,他判断的理由是 ② 。
Ⅲ 假如生产这种小灯泡钨丝的粗细是一定的,则这个小灯泡不合格的原因是钨丝的长度 (选填“大于”或“小于”)合格产品小灯泡钨丝的长度。
(3)小明还想探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成电阻,当电阻阻值是2Ω时,电流表示数为1 A;要使电流表示数是0.5 A,应将2Ω的电阻更换为 ① Ω的电阻;多次测量后作出的I-R图像是右图中的 ② 。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com