【题目】小明同学为了将放置在水平地面上重G=100N的物体提升到高处,设计了图甲所示的滑轮组装置。当小明用图乙所示随时间t变化的竖直向下的力F拉绳时,重物上升的高度h随时间t变化的关系如图丙所示。求:
(1)在0~ls内和1~2s内拉力F做的功;
(2)在2~3s内,拉力F的功率及滑轮组的机械效率,(不能整除的计算结果保留一位
小数)
【答案】(1)0;187.5J;(2)300W;83.3%
【解析】
由滑轮组的结构可以看出,承担物重的绳子股数n=3,则拉力F移动的距离s=3h。
(1)由丙图知在0~1s内物体静止,由F-t图象得出,在1~2s内的拉力F,由h-t图象得出重物上升的高度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用W=Fs求此时拉力做功;
(2)由F-t图象得出在2~3s内的拉力F,根据拉力和物体的重力,求出动滑轮的重力;
由v-t图象得出重物上升的速度,求出拉力F的作用点下降的速度,利用求拉力做功功率,知道拉力F和物重G大小,以及S与h的关系,利用公式求滑轮组的机械效率。
(1)由丙图知在0~1s内物体静止,没有移动距离,所以做功为0;
在1~2s内,拉力F1=50N,重物上升高度h1=1.25m;
拉力F的作用点下降的距离s2=3h1=3×1.25m=3.75m,
拉力做的功:
W=F1s2=50N×3.75m=187.5J;
(2)由图可知在2~3s内,重物做匀速运动,1s内物体升高了2.50m,即v2=2.50m/s;拉力F2=40N;
由图可知承担物重的绳子股数:n=3,
则拉力F的作用点下降的速度v2′=3v2=3×2.50m/s=7.5m/s,
根据得,拉力做功功率:
P总=F2v2′=40N×7.5m/s=300W;
滑轮组的机械效率:
。
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【题目】下列说法中正确的是
A. 甲图研究杠杆平衡时,通过改变动力(臂>和阻力(臂)多次测量,是为了减小实验误差
B. 乙图探究电流与电阻的关系,电阻R由l0Ω换为20Ω后将变阻器的P点向左移动
C. 丙图为了使试管内刚停止沸腾的水再次沸腾,向外拉活塞,降低气压,降低沸点
D. 丁图探究通电导体在磁场中受到力的方向是否与磁场方向有关,调换磁性更强的磁铁
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【题目】近年来,人们致力研发以电池为动力的纯电动汽车,期望更加节能环保、安全高效,并取得了长足的进步,对于某成熟品牌的电动汽车,已知其质量恒为m,在水平路面上行进过程中所受阻力恒定(不计空气阻力)。如果该汽车以v2的速度在水平路面上行驶,牵引力的功率为P,行驶t2时间内,消耗的电能为E,则在这个过程中,摩擦阻力的大小为_____________N,汽车的效率为__________。
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【题目】如图甲所示的电路,闭合开关时,两灯泡均能发光。电路中两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别是
A. 1.2A,0.3A B. 1.5A,0.3A
C. 0.3A,1.2A D. 0.3A,1.5A
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【题目】如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A ”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,该电路允许通过的最大电流为____A,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值变化范围为______.
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【题目】如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来.下列说法正确的是( )
A. 实验装置中的甲装置产生的现象在生活中的应用是电动机
B. 实验装置中的乙装置的原理是电磁感应现象
C. 实验装置中的乙装置把机械能转化为电能
D. 如果回路均为超导材料制成,且导体ab与cd之间距离足够大,当回路中产生感应电流后,同时撤去两蹄形磁体,则回路中电流很长时间不消失
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【题目】根据所学知识完成下面的小题:
(1)图甲为“观察磁场对通电直导线的作用”的实验装置.直导线通以图示方向电流时,将向左运动;若仅将磁极上下对调,则直导线将向_____(选填“左”或“右”)运动;
(2)图乙为“探究感应电流产生的条件”的实验装置,当导体向右运动时,“0”刻度线在正中央的灵敏电流计将向左偏转.为使电流计指针向右偏转,可使导体向_____(选填“左”或“右”)运动;若使导体沿磁感线方向运动,则电流计的指针_____(选填“发生”或“不发生”)偏转.
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【题目】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω.闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b时,电流表的示数为0.6A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.2A.则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
A. 6V 20Ω B. 12V 20Ω C. 6V 10Ω D. 12V 10Ω
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【题目】给你一个电源(大约3V且电压不变)、一只电流表、一个开关、一个标有“20Ω 2A”的滑动变阻器和几根导线,请你设法只连接一次电路就测出未知电阻Rx的阻值。要求:
(1)画出电路图;
(2)简要写出实验步骤和要测的物理量;
(3)写出计算Rx的表达式。
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