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【题目】如图是工人利用滑轮组提升重为810N物体的示意图,某段过程中物体匀速上升的速度为0.1m/s,工人拉力F的功率为90W,物体上升10s拉力F克服滑轮组的摩擦做的功是60J,不计绳重.求:
(1)工人拉绳子的速度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)滑轮组中的动滑轮的重力.

【答案】
(1)解:由图可知,n=3,

绳端移动的速度:v=nv=3×0.1m/s=0.3m/s,


(2)解:根据P= = =Fv可得,工人的拉力:

F= = =300N,

滑轮组的机械效率:

η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=90%;


(3)解:重物上升的高度:h=vt=0.1m/s×10s=1m,

拉力做的有用功:W有用=Gh=810N×1m=810J,

拉力做的总功:W=Fs=Fnh=300N×3×1m=900J,

提升动滑轮做的额外功:W=W﹣W有用﹣Wf=900J﹣810J﹣60J=30J,

由W=Gh可得,动滑轮的重:

G= = =30N.


【解析】(1)由图可知,滑轮组绳子的有效股数,根据v=nv求出绳端移动的速度;(2)根据P= = =Fv求出滑轮组自由端的拉力F;根据η= ×100%= ×100%= ×100%求出滑轮组的机械效率;(3)根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Fs求出总功,根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮重力所做的额外功,总功减去有用功、减去克服滑轮组的摩擦做的功,就是克服动滑轮重力所做的额外功,利用W=Gh可求动滑轮的重力.
【考点精析】通过灵活运用滑轮组绳子拉力的计算和滑轮(组)的机械效率,掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担,用n 表示.2、确定重物的上升距离,和拉力F 的绳端的移动距离;重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是:nh;3、看是否计动滑轮的重力.(绳重与摩擦一般情况都不计)当不计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)G物 ;当计动滑轮重力时,拉力F = (1/n)(G + G);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)即可以解答此题.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是2∶3.此时灯L1、L2的电阻之比是( )

A.2∶1
B.3∶2
C.2∶3
D.1∶2

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【题目】小欣猜想“液体的密度ρ越大,其比热容C也越大.”他查到了一些液体的密度值如表:

物质

密度ρ/(kg/m﹣3

物质

密度ρ/(kg/m﹣3

1.0×103

柴油

0.8×103

煤油

0.8×103

汽油

0.71×103

植物油

0.9×103

酒精

0.8×103

由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系,还需要用实验方法得到实验器材:铁架台(带铁圈)、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平和砝码(以上每一种器材数量足够、规格相同);火焰相同的酒精灯若干;密度表中所给出的各种液体足量,实验中,小明选取的三种液体分别是煤油、植物油和水.
(1)请完成以下实验要求:
a、实验原理
b、实验中你准备测量哪些物理量来间接知道液体比热容的大小?
c、实验中要控制的变量是:液体的质量和
d、实验中,怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量相等?
(2)如果小明选取煤油、酒精和水这三种液体做实验,会存在什么问题?
;②

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【题目】汽油机工作时,汽油在气缸内燃烧时将能转化为内能.如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在冲程.某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个工作循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为R/min.

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【题目】用如图甲所示的滑轮组提升物体M,已知被提升的物体M重为600N,卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M在20s内匀速提升到10m的高度.拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示,不计钢丝绳的重、摩擦力大小.求:

(1)滑轮组提升重物所做的有用功是多少?
(2)滑轮组提升重物的机械效率是多少?
(3)动滑轮的重力是多少?

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【题目】2010年10月1日,中国探月二期工程先导星“嫦娥二号”在西昌点火升空,准确入轨,赴月球拍摄月球表面影象、获取极区表面数据,为嫦娥三号在月球软着陆做准备.登上月球即将实现.如图是宇航员驾车在月球上进行科学考察的情景,下列说法正确的是(  )

A.登月车轮子很宽是为了增大压强
B.他驾驶的登月车是用汽油机驱动的
C.他能听到发动机的“隆隆”声
D.太阳能电池板将太阳能转化为电能

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【题目】现有电源、开关、电流表、电压表、灯泡、滑动变阻器各一个,其中灯泡的U﹣I图象如图所示.将这些元件用导线连成电路后,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,电压表的示数从5V开始减小,电流表的示数从0.3A开始增大.下列结论正确的是( )

A.电源的电压为5V
B.小灯泡的最大功率为0.3W
C.整个电路的最小功率是1.8 W
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω

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【题目】如图是某太阳能热水器,向其中注入50kg水,阳光照射一段时间后,水温从10℃升高到50℃.水的比热容是4.2×103J/(kg℃).试求:

(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?
(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量,需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为3.5×107J/kg).

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【题目】小华同学配制了一定浓度的盐水,帮妈妈筛选出饱满的种子,她想知道所配制出的盐水密度,就用天平和量筒来进行测量,具体步骤如下:

⑴把天平放在水平桌面上,将移到标尺左端的零刻线处后,发现天平横梁左高右低,应将右侧的平衡螺母向(选填“左”或“右”)调节,使天平平衡;
⑵用调节好的天平测量空烧杯的质最m1
⑶把配制好的盐水倒入量筒中,测量盐水体积V,如图甲所示;
⑷把量筒中的盐水全部倒入烧杯中,测量烧杯和盐水的总质量m2 , 如图乙所示.请根据图中数据,帮小华同学把下表填写完整:

空烧杯的质量m1/g

量筒中盐水的体积V/cm3

烧杯和盐水的总质量m2/g

盐水的密度ρ/(g·cm-3

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⑸以上方法测出的盐水密度值比真实值(选填“偏大”或“偏小”);
⑹小华同学发现混杂在种子中的小石块也同饱满的种子一起沉入了盐水底部,她想知道石块的密度有多大,就选了一块大小合适且与其材质相同的石块,巧妙利用图乙所示的天平状态,按以下的步骤测出了石块的密度.
①用细线栓着石块浸没在盐水中 (石块未接触烧杯底且盐水未溢出),天平读数增大了△m1
②将石块缓慢沉入烧杯底部,放开细线,天平读数又增大了△m2
③石块密度的表达式ρ(用△m1、△m2及盐水密度ρ表示)

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