题目内容
【题目】图1是某种升降电梯工作原理图,它由轿箱、对重、钢丝绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿箱的两根钢丝绳非常靠近,电梯的简化模型如图2所示.电梯速度要经过增大、不变和减小的过程,这一过程是通过改变拉力大小来实现的.某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图3所示,这个过程用时1分钟.求在这个过程中:
(1)拉力做的功;
(2)拉力做功的功率;
(3)轿箱空载时的重量是3100N,配重的重量为3000N.某次电梯载货物的重量是1000N,当电梯匀速上升15m,所用的时间为10s,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中电动机的功率.
【答案】
(1)解:由图可知,当F1 =2.5×104 N时,电梯上升高度h1 =4m;
当F2 =2×104 N时,电梯上升高度h2 =44m-4m=40m;
当F3 =1.5×104 N时,电梯上升高度h3 =48m-44m=4m;
所以在这个过程中拉力做的功:
W=W1 +W2 +W3 =F1 h1 +F2 h2 +F3 h3 =2.5×104 N×4m+2×104N×40m+1.5×104 N×4m=9.6×105 J;
(2)解:拉力做功的功率:P=W/t=9.6×105J/60s=1.6×104 W;
(3)解:缆绳对轿厢的拉力:F=G厢 +G货 -G配重 =3100N+1000N-3000N=1100N,
缆绳拉力做的功:W′=Fs=1100N×15m=1.65×104 J,
电动机的功率至少为:P′=W′/t′=1.65×104J/10s=1650W
【解析】本题是力学综合计算题目,解决此题的关键是能够从图像获取有用的信息,利用公式W=Fs计算功,利用公式P=计算功率.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用功的计算和功率的计算与测量的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m;功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.
【题目】佳佳同学在探究“串联电路电压规律”的实验中提出了这样的猜想:串联电路中用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电路的电压之和.佳佳同学准备了两只相同的小灯泡和其他一些材料进行实验:
(I)她连接了如图所示的电路,闭合开关用电压表分别测出AB、BC、AC之间的电压,并记录在下面的表格中.
UAB | UBC | UAC |
1.4V | 1.4V | 2.8V |
(II)根据佳佳的实验数据得到的结论与她的猜想(填“相符”或“不相符”),她的猜想是否科学 .
(III)这个实验有哪些不足之处,请指出两点:; .