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    精英家教网自选题：（只重点校做）如图是汽车起重机从某深坑中起吊重物的示意图，A是动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，D是油缸，E是柱塞．作用在动滑轮上共三股钢丝绳，在卷扬机带动下每股钢丝绳上的拉力均为8500N，被吊起的重物质量为2t．吊臂OFB为一杠杆，若在本次起吊中吊臂OFB始终水平，柱塞与吊臂的连接点F与支点O的距离为吊臂全长的
    13
    ，吊臂、定滑轮、钢丝绳的重忽略不计，动滑轮A的重不能忽略，起吊中卷扬机总功率为12kW，重物上升的速度为0.45m/s．（取g=10N/kg）求：
    （1）柱塞对吊臂的支持力；
    （2）滑轮组AB的机械效率；
    （3）整个起吊装置的机械效率．
    分析：作为一个实际场景中的问题，要学会和我们学过的知识联系起来，建立和场景对应的物理模型．本题的物理模型有两个：一是AB组成的滑轮组；二是OFB组成的杠杆．对AB这个滑轮组来说，有三段绳子在承重；对OFB这个杠杆来说，O是支点，B和F分别是阻力和动力的作用点．要把题目所有的已知和求解的物理量分解到这两个物理模型中去，哪些是AB这个滑轮组中的，哪些是OFB这个杠杆中的，再看题目要求解的，利用相应的公式进行求解．
    解答：解：（1）要求柱塞对吊臂的支持力，也就是求OFB这个杠杆中的动力大小，而阻力就是三段绳子在吊重物，每段受力8500N，所以阻力就是3×8500N．由于本次起吊中吊臂OFB始终水平，所以动力臂就是OF长度，阻力臂就是OB长度，由题目可知，OB长度是OF的三倍．
    （2）求滑轮组AB的机械效率，由于题目中已知绳子段数3段，重物质量2t（可求重力），绳子拉力8500N，所以须对机械效率的公式进行相应的推导η=
    W有
    W总
    =
    G?h
    F?S
    = 
    G?h
    F?3h
    ．
    （3）要求整个起吊装置的机械效率，这就不能单纯看成杠杆或滑轮组了，而应把整个直吊装置综合起来考虑：起吊装置是用来拉升重物的，所以重物被拉升就是有用功；而起吊装置能把重物拉升，是由卷扬机在做功，这个功就是总功．在有用功方面，已知的是重物的重（质量2t可求重力）和提升的速度0.45m/s，所以只能求出有用功的功率P=
    W
    t
    = 
    G?h
    t
    =G?v    ．在总功方面，也同样是已知总功（卷扬机）的功率12kW．所以机械效率的公式可进行这样的推导：η=
    W有
    W总
    =
    P有? t
    P总?t
    =
    P有
    P总
    ．
    故本题的解答过程为：
    解：
    （1）FB=3F=3×8500N=2.55×104N
    ∵F支?OF=FB?OB，∴F支=
    3
    1
    ×2.55×104N=7.65×104N；
    （2）η=
    W有用
    W总
    =
    G?h
    F?3h
    ×100%=
    2×103kg×10N/kg
    8500N×3
    ×100%=78.4%
    （3）η=
    W有用
    W总
    ×100%=
    P有用
    P总
    ×100%=
    Gv
    P总
    ×100%=
    2×103kg×10N/kg×0.45m/s
    12×103W
    ×100%=75%
    答：（1）柱塞对吊臂的支持力为7.65×104N．
    （2）滑轮组AB的机械效率为78.4%．
    （3）整个起吊装置的机械效率为75%．
    点评：本题难度很大，对学生的要求很高．一是因为题目把所学的知识隐藏到了起吊装置这样一个实际场景中，二是因为本题所运用的公式较多，而且要求同学们能对这些公式进行灵活的运用．
    同学们往往对实际场景的题目感到比较头疼，特别是像本题这种复杂的实际场景．解决实际场景的题目，关键在于要把实际场景与所学的知识点联系起来，建立起物理模型，再把题目已知的物理量套入物理模型中，这样一来，实际场景的题目就转化为解决物理模型的相关物理量，如本题就要求同学们把已知的看成杠杆的动力、阻力、动力臂、阻力臂之类的，这样思路就会比较清晰．
    练习册系列答案
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    31、自选题：（只重点校做）为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
    猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
    猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
    猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
    为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：
    序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    深度（cm） 5 5 5 10 10 10 15 15 15
    橡皮膜方向 上 下 侧 上 下 侧 上 下 侧
    压强计液面高度差（cm） 4.3 4.3 4.3 9.2 9.2 9.2 13.8 13.8 13.8
    （1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为
    1、4、7（或2、5、8或3、6、9）
    的实验数据（填写序号）；猜想2的结论
    不正确
    （选填“正确”或“不正确”），根据数据的分析，可得出的结论是：
    同种液体在同一深度处向各个方向压强相等
    ；
    （2）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤．

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    科目：初中物理 来源：不详 题型：问答题

    自选题：（只重点校做）为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
    猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
    猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
    猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
    为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：
    序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    深度（cm） 5 5 5 10 10 10 15 15 15
    橡皮膜方向 上 下 侧 上 下 侧 上 下 侧
    压强计液面高度差（cm） 4.3 4.3 4.3 9.2 9.2 9.2 13.8 13.8 13.8
    （1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为______的实验数据（填写序号）；猜想2的结论______（选填“正确”或“不正确”），根据数据的分析，可得出的结论是：______；
    （2）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤．

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    科目：初中物理 来源：《第14章 压强和浮力》2011年单元测试卷A（解析版） 题型：解答题

    自选题：（只重点校做）为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
    猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
    猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
    猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
    为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：
    序号123456789
    深度（cm）555101010151515
    橡皮膜方向上下侧上下侧上下侧
    压强计液面高度差（cm）4.34.34.39.29.29.213.813.813.8
    （1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为______的实验数据（填写序号）；猜想2的结论______（选填“正确”或“不正确”），根据数据的分析，可得出的结论是：______；
    （2）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤．

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    自选题：（只重点校做）为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”，部分同学提出如下猜想：
    猜想1：液体内部的压强，可能与液体的深度有关；
    猜想2：同一深度，方向不同，液体的压强可能不同；
    猜想3：液体内部的压强，可能与液体的密度有关．
    为了验证上述猜想1和猜想2，他们用压强计研究水内部的压强，得到的数据如下表：
    序号123456789
    深度（cm）555101010151515
    橡皮膜方向上下侧上下侧上下侧
    压强计液面高度差（cm）4.34.34.39.29.29.213.813.813.8
    （1）请你分析实验数据并回答：为了验证猜想1，应选序号为______的实验数据（填写序号）；猜想2的结论______（选填“正确”或“不正确”），根据数据的分析，可得出的结论是：______；
    （2）为了验证猜想3是否正确，在上述实验的基础上，请你设计实验探究方案，写出实验步骤．

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