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【题目】如图所示,质量为70kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材,该滑轮组中动滑轮质量为5kg,当工人用120N的力拉滑轮组的绳端时,石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起,在整个提升过程中,石材始终以0.2m/s的速度匀速上升,在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1,当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2,且η1:η2=63:65。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,石材的密度ρ=2.5103kg/m3,取g=10N/kg,求:

(1)当人用120N的力拉绳端时,岸边地面对人的支持力为多大?

(2)在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比;

(3)当石材露出水面之前,人拉绳子的功率。

【答案】(1) 580N(2) 29:21(3) 130W

【解析】

工人的重力

G=mg=70kg10N/kg=700N

动滑轮的重力

G=mg=5kg×10N/kg=50N

未露出水面滑轮组的机械效率

η1== =

露出水面后滑轮组的机械效率

η2== =

由题知

η1: η2=:=63:65

: =63:65

将石块的密度和水的密度代入求得

V=0.04m3

石块的重力

G=mg=ρVg=2.5103kg/m310N/kg0.04m3=1000N

(1)地面对人的支持力

F=GF=700N120N=580N

地面对人的支持力是580N

(2)石材在水中,受到水的浮力,此时人的拉力最小,地面对人的支持力最大,石材受到的浮力

F=ρVg=1103kg/m3×0.04m310N/kg =400N

由图可知,滑轮组与动滑轮相连的有3根绳子,即n=3,此时人的拉力

F1=(G+GF)=(1000N +50N 400N)=N

地面的支持力

F1=GF1=700NN=N

石材离开水面,此时人的拉力最大,地面对人的支持力最小。此时人的拉力

F2= (G+G)=(1000N +50N)=350N

地面的支持力

F2=GF2=700N350N=350N

地面对人的支持力的最大值与最小值之比

F1:F2=N:350N=29:21

地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21

(3)当石材露出水面之前F1=N,绳子移动的速度

v=30.2m/s=0.6m/s

人拉绳子的功率

P=F1v=N0.6m/s=130W

人拉绳子的功率为130W

答:(1)当人用120N的力拉绳端时,岸边地面对人的支持力为580N

(2)在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中,地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21

(3)当石材露出水面之前,人拉绳子的功率为130W

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【题目】如图所示电路,电源两端电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片Pb端向a端滑动一段距离。下列说法正确的是(

A.电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,电流表A示数变大

B.电压表V1示数变大,电压表V2示数变小,电压表V2V1的示数之差不变

C.电压表V2示数与电流表A示数的比值减小

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(1)16次实验中,所成的像都是倒立的实像,且随着像距的变大,所成的像______(填“变大”、“不变”或“变小”)。

(2)根据表格中的数据,小明也可得出:凸透镜的焦距是______ cm

(3)如图乙所示,ab是光源S经平面镜反射后的反射光线,并经过凸透镜的焦点FS'是光源S在平面镜中的像,请利用平面镜的成像特点确定光源S的位置,并完成反射光线ab的入射光线和经凸透镜后的折射光线

________

次数

1

2

3

4

5

6

物距(cm

40

35

30

25

20

15

像距(cm

13.5

14

15

16.7

20

30

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(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 选填AB)移动,记录此时各表的示数。

(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3)。

(5)实验记录的多组数据如下表所示。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

比。

实验次数

定值电阻(Ω

电流表示数(A)

1

5

2

10

0.18

3

20

0.09

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