2 倍, 一半力, 距离——青夏教育精英家教网—

2 倍, 一半力, 距离【查看更多】

题目列表(包括答案和解析)

阅读材料：

土　星

　　土星是距离太阳第六近的行星，有美丽的光环，是最美的天体之一．土星的平均密度只有0.70 g/cm³，是九大行星中密度最小的，也是太阳系惟一比水轻的行星．在太阳系九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，居第二位．它的体积是地球的745倍，质量是地球的95.18倍．土星是太阳系中卫星数目最多的一颗行星，共有26颗．土星大气主要由氢、氦、甲烷和氨组成．土星环是由无数个小卫星构成的物质系统，在土星赤道面上，里部比外部旋转得更快．它由于快速自转而呈扁球形，所以赤道半径约为60 000 km，两极半径与赤道半径之比为0.912，扁率约为1/9．土星的大半径和低密度使其表面的重力加速度和地球表面的相近．土星在冲日时的视星等达－0.4等，亮度可与天空中最亮的恒星相比．

木　星

　　木星是距太阳第五近的行星，是太阳系九大行星中最大的一颗，其亮度仅次于金星，比最亮的天狼星还亮．木星的成分也比其他行星更为复杂．它的赤道半径为71400 km，为地球的11.2倍，体积是地球的1.316倍；质量是1.9×10³⁰ kg，相当于地球质量的300多倍，是所有其他行星总质量的两倍半．它的平均密度相当低，只有1.33 g/cm³．重力加速度在赤道和两极不同，赤道上为2707 cm/s²，两极为2322 cm/s²．木星拥有16颗卫星，是太阳系中卫星数目较多的一颗行星，其中的四个(木卫四、木卫二、木卫三和木卫一)早在1610年就被伽利略发现了．木星的大气非常厚，可能它本身就像太阳那样是个气体球．木星大气的主要成分是氢和氦，以及少量的甲烷、氨、水汽和其他化合物．在木星的内部，由于巨大的压力，氢原子中的电子被释放出来，仅存赤裸的质子，使氢呈现金属特性．

地　球

　　地球是太阳的第三颗行星，离太阳大约是150 000 000 km．地球用365.256天统行太阳一周，并用23.9345小时自转一圈．它的直径是12 756 km，只比金星大了100多公里．地球的大气层中78％是氮气，21％是氧气，余下的1％是其他成分．地球表面的平均温度是15℃，平均气压101.3 kPa．

阅读以上科普资料，你能提出几个与物理知识有关的问题吗？

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小王同学学习了动滑轮知识后认识到，使用动滑轮能省一半力但费一倍距离．于是他猜想：利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等．他为了验证自己的猜想是否正确，他选用不同的动滑轮进行实验．如图所示，他用弹簧秤称出钩码受到的重力G．再利用动滑轮，竖直向上拉弹簧秤使钩码匀速上升一段高度，从弹簧秤读出拉力F的大小．用刻度尺分别量出钩码上升的高度h和弹簧秤秤钩移动的距离s．小王把实验结果记录在表一、表二中．
表一（甲滑轮G=1牛）

实验序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	重物上升距离h （米）	绳自由端上升距离s（米）	直接提起重物做功W_G（焦）	拉力通过动滑轮做功W_F（焦）
1	4	2.5	0.1	0.2	0.4	0.5
2	4	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0
3	4	2.5	0.3	0.6	1.2	1.5
4	10	5.5	0.1	0.2	1	1.1
5	20	10.5	0.1	0.2	2	2.1

表二（甲滑轮G=2牛）

实验序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	重物上升距离h （米）	绳自由端上升距离s（米）	直接提起重物做功W_G（焦）	拉力通过动滑轮做功W_F（焦）
6	4	3	0.1	0.2	0.4	0.6
7	4	3	0.2	0.4	0.8	1.2
8	4	3	0.3	0.6	1.2	1.8
9	10	6	0.1	0.2	1	1.2
10	20	11	0.1	0.2	2	2.2

①实验结果表明：如果对重物做同样的功，利用动滑轮做功    不用动滑轮直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
②他进一步对表格中的数据进行计算发现：如果对重物做同样的功，直接提起重物做功W_G（焦）与拉力通过动滑轮做功W_F（焦）之间的比例（比值）有一定规律，而且这个比例的大小与滑轮的重和物体的重有一定关系．请你帮他分析规律．
（a）分析表一或表二中1、2、3（或6、7、8）的相关数据可得：    ；
（b）分析表一或表二中1、4、5（或6、9、10）的相关数据可得：    ；
（c）分析表一和表二中1、2、3和6、7、8（或4和9，或5和10）的相关数据可得：    ；
小王同学在实验的基础上进行推理：当    时，利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功相等．

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（2013?杨浦区三模）小王同学学习了动滑轮知识后认识到，使用动滑轮能省一半力但费一倍距离．于是他猜想：利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功应该相等．他为了验证自己的猜想是否正确，他选用不同的动滑轮进行实验．如图所示，他用弹簧秤称出钩码受到的重力G．再利用动滑轮，竖直向上拉弹簧秤使钩码匀速上升一段高度，从弹簧秤读出拉力F的大小．用刻度尺分别量出钩码上升的高度h和弹簧秤秤钩移动的距离s．小王把实验结果记录在表一、表二中．
表一（甲滑轮G₀=1牛）

实验序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	重物上升距离h （米）	绳自由端上升距离s（米）	直接提起重物做功W_G（焦）	拉力通过动滑轮做功W_F（焦）
1	4	2.5	0.1	0.2	0.4	0.5
2	4	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0
3	4	2.5	0.3	0.6	1.2	1.5
4	10	5.5	0.1	0.2	1	1.1
5	20	10.5	0.1	0.2	2	2.1

表二（甲滑轮G₀=2牛）

实验序号	重力G （牛）	拉力F （牛）	重物上升距离h （米）	绳自由端上升距离s（米）	直接提起重物做功W_G（焦）	拉力通过动滑轮做功W_F（焦）
6	4	3	0.1	0.2	0.4	0.6
7	4	3	0.2	0.4	0.8	1.2
8	4	3	0.3	0.6	1.2	1.8
9	10	6	0.1	0.2	1	1.2
10	20	11	0.1	0.2	2	2.2

①实验结果表明：如果对重物做同样的功，利用动滑轮做功

大于

不用动滑轮直接对物体做功（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
②他进一步对表格中的数据进行计算发现：如果对重物做同样的功，直接提起重物做功W_G（焦）与拉力通过动滑轮做功W_F（焦）之间的比例（比值）有一定规律，而且这个比例的大小与滑轮的重和物体的重有一定关系．请你帮他分析规律．
（a）分析表一或表二中1、2、3（或6、7、8）的相关数据可得：

用同一滑轮对同一重物做同样的功，W_G与W_F的比值是一个定值，且等于物重与重物和滑轮重力和的比值

；
（b）分析表一或表二中1、4、5（或6、9、10）的相关数据可得：

用同一滑轮对不同重物做同样的功，物重的重力越大，W_G与W_F的比值越大

；
（c）分析表一和表二中1、2、3和6、7、8（或4和9，或5和10）的相关数据可得：

用不同滑轮对相同重物做同样的功，滑轮的重力越大，W_G与W_F的比值越小

；
小王同学在实验的基础上进行推理：当

滑轮重力相对于物重可以忽略不计

时，利用动滑轮做功和不用动滑轮直接对物体做功相等．

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某同学探究如图所示的动滑轮使用特点时，得到了如表的实验数据：

实验次数	钩码的重力G/N	钩码上升的距离h/cm	拉力 F/N	绳子自由端移动的距离s/cm
1	2	3	0.98	5.9
2	4	4	2	8.1

（1）由实验数据可以得出的结论是：在误差允许的范围内

动滑轮能省一半的力；绳子移动的距离是物体上升距离的两倍

．
（2）小东同学探究动滑轮使用特点时，发现他测得的拉力始终F＞

G，你认为实验中出现F＞

G是什么原因造成的？

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随着新能源、低碳等理念的普及，小明设想出了一种完全以太阳能电池为能源的汽车，以下是他查到的一些数据：太阳辐射的总功率P_总=3.9×10²⁶w，太阳到地球的距离r=1.5×10¹¹m，阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中的能量损耗约为51%；太阳光垂直照射时，太阳能电池的能量转化效率最高约为15%；假设一辆太阳能电池车的质量约为750kg，期望达到的最高时速为72km/h，车辆行驶过程中的平均阻力约为车重的0.02倍，车身最多能敷设的太阳能电池板的面积约为8m²，驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率．（已知半径为r的球的表面积为S=4πr²，g=10N/kg）
（1）根据以上数据，通过计算对小明的设想进行分析与评价．
（2）你对他的设想有什么改进建议？

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