题目内容

【题目】为了将放置在水平地面上重为100N的物体提升一定高度,设置了如图所示的滑轮组装置。当用图甲所示随时间变化的竖直向下的拉力F拉绳时,物体的速度v和物体上升的高度h随时间变化的关系分别如图乙和丙所示(不计绳重和绳与轮之间的摩擦)。下列计算结果正确的是(  )

A.0s~1s内,地面对物体的支持力是10N

B.1s~2s内,拉力F做的功是62.5J

C.2s~3s内,拉力F的功率是300W

D.2s~3s内,滑轮组的机械效率是62.5%

【答案】C

【解析】

A.从图乙可以看到,时间从第2s到第3s时,速度大小是不变的,这时处于平衡状态,物体受到的拉力大小等于重物和动滑轮的总重,即

由题意可知,0s~1s内,地面对物体的支持力符合关系式

从图甲可以看到,,解得A错误;

B.从图甲可以看到,1s~2s内,拉力F的大小是50N,物体上升的高度是1.25m,三条绳子托着动滑轮,绳端移动的距离是

拉力F做的功是

拉力F做的功是B错误;

C2s~3s内,物体匀速运动,绳端也是匀速运动,拉力F的大小是40N,绳端移动的速度

根据可知,拉力F的功率

拉力F的功率是300W,C正确;

D2s~3s内,物体上升的高度

拉力F的大小是40N,则滑轮组的机械效率

滑轮组的机械效率约是D错误。

故选C

练习册系列答案
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(1)小明在未检查电路连接是否正确的情况下,闭合开关,向左逐渐调节滑动变阻器的滑片,电压表的示数________(选填“变大”、 “变小”或“不变”);

(2)小明分析电路后发现,一根导线连接有误,请你在图甲中连接错误的导线上打“×”,只改动一根导线,使电路连接正确;

_______

(3)排除故障后,继续实验,分别记下了多组对电压表和电流表示数,并绘制了如图乙所示的I-U图像。某次实验时电流表示数如丙所示,此时小灯泡的电阻是_______Ω;此时它的额定功率是_______W

(4)测出小灯泡的定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是_________

(5)小明重新选择实验器材,不用电流表就测出了另一个额定电流为I=0.3A的小灯泡的额定功率,设计的电路图如图丁所示。请你将下列实验步骤补充完整,并计算出小灯泡的额定功率(电源电压恒为U,定值电阻R的阻值为):

开关S闭合,开关S1连接触点“2”时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为_________时,小灯泡正常发光;

②保持滑动变阻器滑片位置不动,使开关S1连接触点1,这时电压表的示教为U1;小灯泡额定功率的表达式为P=_________(用题中已知或所测物理量的字母表示)。

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