题目内容
【题目】如图所示,是利用器械提升重物的示意图.王师傅重,与地面的接触面积为
,动滑轮重
.当滑轮下未挂重物时,王师傅用大小为
的力匀速举起杠杆的
端,使杠杆在水平位置平衡时,他对地面的压强
;当滑轮下加挂重物
后,他用
的力匀速举起杠杆的
端,使杠杆再次在水平位置平衡.假设王师傅用的力和绳端
用的力始终沿竖直方向.(杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计,
取
)求:
()王师傅自由站在水平地面时,对地面的压强.
()滑轮下未挂重物时,王师傅所用的力
.
()滑轮下所挂重物
的重力.
【答案】(1)2×104Pa;(2)150N;(3)900N.
【解析】
(1)王师傅自由站在水平地面时,对地面的压力和自身的重力相等,根据p=求出对地面的压强;
(2)当滑轮下未挂重物时,根据F=pS求出王师傅对水平地面的压力,根据王师傅对水平地面的压力等于自身的重力加上杠杆的压力,也是王师傅所用的力F1;
(3)当滑轮下未挂重物时,由图可知动滑轮受到两个相向上的拉力和竖直向下的重力,根据平衡条件求出绳子的拉力,根据杠杆的平衡条件求出力臂的关系,当滑轮下加挂重物G后,根据杠杆的平衡条件求出绳子的拉力,把动滑轮和重物看做整体,受到竖直向上两股绳子的拉力,竖直向下动滑轮和物体的重力之和,根据平衡条件求出物体的重力.
(1)王师傅自由站在水平地面时,对地面的压力:
F=G=800N,
对地面的压强:
p==
=2×104Pa;
(2)当滑轮下未挂重物时,王师傅对水平地面的压力:
F′=p′S=2.375×104Pa×4×102m2=950N,
因王师傅对水平地面的压力等于自身的重力加上杠杆的压力,
所以,王师傅所用的力:
F1=F′G=950N800N=150N;
(3)当滑轮下未挂重物时,由图可知动滑轮受到两个相向上的拉力和竖直向下的重力,
则绳子的拉力FB=G动=
×100N=50N,
由杠杆的平衡条件可得:F1OA=FBOB,
则=
=
=
,
当滑轮下加挂重物G后,由杠杆的平衡条件可得:F2OA=F′BOB,
则B绳子的拉力F′B=F2=
×1500N=500N,
把动滑轮和重物看做整体,受到竖直向上两股绳子的拉力,竖直向下动滑轮和物体的重力之和,
由平衡条件可得:2F′B=G动+G,
则G=2F′BG动=2×500N100N=900N.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】为研究滑动变阻器与定值电阻串联在电路中时,滑动变阻器消耗功率的特点,小明按照如图电路进行了实验(图中电源电压为12V且不变,定值电阻R1=50Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω)。如表所示的数据为他记录的滑片P在几个不同位置时电流表和电压表的示数,及对应的R2的电阻和电功率。小明通过数据得出结论:滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,当滑动变阻器接入的阻值越小时,滑动变阻器消耗的电功率一定越小。小彤不同意小明的观点,并选择了定值电阻________(选填“RA=10Ω”或“RB=30Ω”)重新进行实验,证明了小明的结论不正确。请简述小彤的实验过程并写出相应结论________。
U/V | 1.3 | 2.4 | 4.0 |
I/A | 0.26 | 0.24 | 0.20 |
R2/Ω | 5.0 | 10 | 20 |
P/W | 0.34 | 0.58 | 0.80 |