题目内容
【题目】体重为600N的小聪用如图所示的滑轮组来竖直提升物体A.当A以0.1m/s的速度匀速上升时,小聪对绳子的拉力F为400N,滑轮组的机械效率为80%(不计摩擦及绳重).求:
(1)拉力F的功率;
(2)物体A受到的重力;
(3)小聪拉动绳子前后对地面的压强之比;
(4)小聪使用该滑轮组能提起物体的最大重力.
【答案】
(1)
由图通过动滑轮绳子的段数n=3,物体A匀速上升,
拉力F的功率:P=Fv=Fnv物=400N×3×0.1m/s=120W
(2)
根据η===,物体A受到的重力:
G=ηnF=80%×3×400N=960N
(3)
小聪拉动绳子前对地面压力F=G人=600N,
小聪拉动绳子后对地面压力F′=G人﹣F=600N﹣400N﹣200N,
小聪拉动绳子前后对地面的压强之比:====;
(4)
不计摩擦及绳重,F=(G物+G动),
提起A时,G动=3F﹣GA=3×400N﹣960N=240N,
小聪对绳子自由端拉力最大等于他的重力,即F最大=G人=600N,
此时提起物体的重力最大:G最大=3F﹣G动=3×600N﹣240N=1560N.
【解析】(1)由图确定通过动滑轮绳子的段数n,根据P=Fv=Fnv物计算拉力的功率;
(2)根据η===计算物体A受到的重力;
(3)分别找出小聪拉动绳子前后对地面压力,根据p=计算前后对地面的压强之比;
(4)不计摩擦及绳重,根据F=(G物+G动)先计算动滑轮重,再计算能提起物体的最大重力.
【考点精析】通过灵活运用压强的大小及其计算和滑轮(组)的机械效率,掌握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);关于滑轮组机械效率的计算:W有用 = G·h;W总 = F·s; s = n·h (1)η=W有用 / W总 (2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)即可以解答此题.
【题目】小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2 , 先后接在电源电压恒为6V的电路中,按如图甲所示的电路进行探究.
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误.请在图甲中找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上.
(2)电路连接正确后,小明继续进行实验:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,并在实验表格中记录数据和现象.实验中,当滑片移到某一点时,电压表示数如图乙所示,为 V.
(3)用L2替换L1重复以上的实验,但需要改变 表的量程.
(4)在小明完成的实验报告中,其中的一个实验表格如下:
序号 | 电压U/V | 电流I/A | 灯泡L1的亮度 | 电功率P/W | 电功率的平均值(W) |
1 | 2.20 | 0.28 | 比正常发光时暗 | 0.62 | 0.76 |
2 | 2.50 | 0.30 | 正常发光 | 0.75 | |
3 | 2.80 | 0.32 | 比正常发光亮 | 0.90 |
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:小灯泡的实际功率越 ,小灯泡越亮.
(5)在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的,但所设计的这个实验表格存在不妥之处,是 .
(6)小明进一步思考,认为“把灯换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”.他这种想法是