【题目】由同种材料制成的实心正方体A、B放在水平地面上,对地面的压强分别是pA、pB , 且pA:pB=1:2.用如图(a)所示的甲、乙两滑轮组分别匀速提升A、B两物体,甲、乙中动滑轮重均为G动 , 不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力之比F1:F2=5:22,求:
(1)A、B两物体的边长之比LA:LB;
(2)动滑轮重与物体A重之比G动:GA;
(3)若一个质量为60kg的人站在地面上,利用如图(b)所示的另一个滑轮组,从水中将物体A匀速提起,提升过程中,滑轮组的机械效率η随物体A被提升高度h变化的关系图象如图(c)所示.不计绳重和摩擦,物体A在露出水面前和完全露出水面后,人对地面的压力之比是多少?(g取10N/kg)
【答案】
(1)解:∵正方体A、B均放置在水平桌面上,
∴p= =
=
=
=
=ρgh,
而两物体是同种材料制成的,且PA:PB=1:2,
∴ =
=
=
答:A、B两物体的边长之比LA:LB为1:2;
(2)解:则A、B两物体的体积之比为: =
=(
)3=(
)3=
,
∵G=mg=ρVg,
∴A、B两物体的重力之比为: =
=
=
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
由图可知n甲=2,n乙=3,
∵利用滑轮组提升重物时,不计绳重和摩擦,拉力F= (G+G动),
∴F1= (GA+G动),F2=
(GB+G动),
∵ =
=
=
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
∴由①②即可解得: =
.
答:动滑轮重与物体A重之比G动:GA为1:4;
(3)解:由图(c)可知:LA=0.2m,则VA=(LA)3=(0.2m)3=0.008m3,
∴根据阿基米德原理可知:F浮=ρ水gVA=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.008m3=80N;
A出水前机械效率:η1= =50%,
A出水后机械效率:η2= =75%,
解得: =
,
=
∴GA=120N,G动2=40N;
∵利用滑轮组提升重物时,不计绳重和摩擦,拉力F= (G+G动),
∴A出水前F拉1= (GA+G动2﹣F浮)=
(120N+40N﹣80N)=20N,
A出水后F拉2= (GA+G动2)=
(120N+40N)=40N,
且G人=m人g=60kg×10N/kg=600N;
以A和动滑轮2、人为研究对象,A出水前、后受力分析
示意图分别为图甲、图乙、图丙、图丁.
由图甲、乙:F支1=G人﹣F拉1=600N﹣20N=580N,
由图丙、丁:F支2=G人﹣F拉2=600N﹣40N=560N,
∴ =
=
=
.
答:不计绳重和摩擦,物体A在露出水面前和完全露出水面后,人对地面的压力之比是29:28.
【解析】(1)正方体A、B均放置在水平桌面上,则由固体压强公式p= 推导出p=
=
=
=
=ρgh,两物体是同种材料制成的,知道两物体对桌面的压强之比,利用该公式从而可以计算出A、B两物体的边长之比,(2)可以计算出体积之比,最后再利用公式G=mg=ρvg计算出A、B两物体的重力之比. 从图乙可知,利用滑轮组提升重物时,不计绳重和摩擦,拉力F=
(G+G动),利用该公式列出一个关于拉力比值的等式,又知道A、B两物体的重力之比,从而可以计算出动滑轮重力G动与A物体重力GA的比值.(3)根据图象得出物体A的高度,并求出A的体积,利用F浮=ρ水gV排求出D浸没在水中时所受的浮力;
先从图象中读出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率,根据不计绳重和摩擦,η= ,
列出物体A在露出水面前和完全露出水面后的机械效率的表达式,即可分别求出物体A和动滑轮的重力,
然后根据不计绳重和摩擦时拉力F= (G+G动)分别求出拉力,最后分别对物体A和动滑轮2、人为研究对象进行受力分析,根据物体的受力平衡,合力为零即可求出压力之比.
【考点精析】本题主要考查了滑轮组绳子拉力的计算和压强的大小及其计算的相关知识点,需要掌握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物 + G轮);压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa)才能正确解答此题.
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【题目】下列措施中,属于减小有害摩擦的是( )
A.搬动笨重机器时,常在它的下面垫圆木
B.用台钳夹紧工件
C.对皮带传动装置的皮带涂上由松香等物质做的皮带油
D.自行车刹车用的闸皮用橡胶制成
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【题目】下列关于凸透镜成像的说正确的是
A. 在照相机中成缩小、正立的实像 B. 在投影仪中成放大、倒立的实像
C. 在摄像头中成缩小、正立的实像 D. 做放大镜时,成放大、正立的实像
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【题目】如图是小明所做的一个听声的实验,他将衣架悬空挂在细绳的中央(左图),请小华用铅笔轻轻敲打衣架,使声音通过传入他的耳朵.接着,小明将细绳绕在手指上,再用手指堵住双耳(右图)来听敲打衣架的声音,通过比较发现,固体传声的本领比空气 (强/弱).
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【题目】在学习小提琴的过程中,小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响.他们决定对这种现象进行探究,经讨论后提出以下猜想:
猜想一:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关;
猜想二:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关;
猜想三:琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关.
为了验证以上猜想是否正确,他们找到了一些不同规格的琴弦,如下表:
(1)为了验证猜想一,应选用编号为、的琴弦进行实验.
(2)为了验证猜想二,应选用编号为 、的琴弦进行实验.
(3)为了验证猜想三,小明选用编号为①、②的琴弦进行实验,则表中缺少的数据应为 .
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【题目】小明在玩磁铁时,磁铁掉进沙子里,拿出来什么也不沾;若磁铁掉进铁屑里,拿出来时,磁铁两端上沾满了铁屑,这一现象说明了:①________;②________.如果磁铁不小心掉到硬地面上摔断了,则折断处两边是________磁极.(选填“同名”或“异名”)
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【题目】如图所示,是某同学做“观察水的沸腾”的实验装置.
(1)组装实验器材时,应按照的顺序(选填“自上而下”或“自下而上”).实验室现有水银温度计(﹣20 ℃~120 ℃)、酒精温度计(﹣80 ℃~60 ℃)、体温计等不同种类的温度计,本实验应选用的温度计是.
(2)信息提示:液体的沸点与其表面的气压有关,液体表面的气压越大,液体的沸点越高,由图乙可知实验测得水的沸点是℃,说明此时实验室中的大气压(选填\小于\大于\等于)1标准大气压.水在沸腾的过程中,热,温度将(选填\升高\降低\不变);
(3)实验中看到“白气”不断从烧杯中冒出,这些“白气”实际上是(选填“小冰晶”“小水滴”)或“水蒸气”),产生“白气”的过程需热;
(4)另外两同学也选用相同的装置做该实验,他们绘制的沸腾图像如图丙所示,问a、b图像不同的原因是;在实验中发现了如图A、B的两种情形,其中图是水在沸腾时的情况;
(5)如果觉得加热时间太长,请你想出两个解决办法:a , b
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【题目】如图所示,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是( )
A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表没有示数
B.不能在a、b两点间接入一个电流表
C.在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为2W
D.在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,小灯泡不能正常发光
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