题目内容
【题目】如图是建筑工人用滑轮组提升建筑材料的场景,在10s的时间内,工人师傅用竖直向下的拉力将建筑材料匀速提升了1m,已知拉力为400N(不计绳重及摩擦),建筑材料的重力为900N,求这个过程中
(1)此滑轮组的机械效率;___________
(2)用此滑轮组提升1000N的建筑材料,滑轮组的机械效率会_____(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)工人师傅的自身重力为500N,他能用此滑轮组拉起的建筑材料最大重力是多少?___________
【答案】 75% 变大 1200N
【解析】(1)工人做的有用功W有用=Gh=900N×1m=900J;由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×1m=3m,工人做的总功:W总=Fs=400N×3m=1200J;滑轮组的机械效率:
η= = =75%;(2)由题意可知,提升的建筑材料的重力增大;当提升重物的重力增加,做的有用功就变大,不计绳重及摩擦,提升动滑轮做的功为额外功,其大小不变,则有用功与总功的比值变大,机械效率变大;(3)不计绳重及摩擦,拉力F= (G+G轮),
则动滑轮重力G轮=3F﹣G=3×400N﹣900N=300N;工人师傅的自身重力G人=500N,则最大拉力F最大=G人=500N,由F最大= (G最大+G轮)可得,此滑轮组拉起的建筑材料最大重力:
G最大=3F最大﹣G轮=3×500N﹣300N=1200N.
【题目】小汇同学在欣赏节日小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式虽然为串联,但是当其中一只灯丝熔断,其它彩灯却仍能发光,如图(a),这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造,如图(b),灯丝和导电的支架相连,金属丝和玻璃珠并列连接在支架上,玻璃珠仅起固定支架的作用。为了弄清彩灯的内部构造,小汇取一只完好的彩灯,按图(c)电路进行实验,实验所用电源电压为7.5V,实验数据及现象记录如表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电压/V | 0.3 | 1 | 2 | 4 | 6 | 7.5 |
电流/A | 0.06 | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0 | |
彩灯亮度 | 不发红 | 弱光 | 较亮 | 亮 | 很亮 | 灯丝烧断 |
请依据上述信息完成以下问题:
(1)连接好电路,电键闭合前,滑动变阻器滑片应滑到_____处(选填“a”或“b”)。
(2)第3次实验电流表示数如图(d),其读数为_____安。
(3)分析比较表中实验序号1~5的实验数据发现,每一次实验中彩灯两端的电压与通过彩灯的电流比值不同,由此可得出的结论是:彩灯灯丝的电阻_____;其原因可能是_____。
(4)小明依据彩灯结构及实验现象,推测灯丝支架与金属丝之间有绝缘物质,依据是_____。
(5)依据彩灯结构及实验现象,彩灯串接入实际电路中如图(a),当其中一只灯的灯丝熔断后其它彩灯却仍能发光,而彩灯内的玻璃珠仅起固定支架的作用,可以推测彩灯灯丝熔断后彩灯内的金属丝与支架之间是_____的(选填“绝缘”或“导通”)。