题目内容

图甲、乙是由相同的滑轮组装的滑轮组,甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,下列说法正确的是(  )
分析:空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,分别求出拉力F、拉力端移动的速度(拉绳子的速度)、拉力的功率,以及考虑滑轮质量时滑轮组的机械效率,通过比较进行判断.
解答:解:
由题知,重物重力相同(设其大小为G),物体升高的速度相同(设其大小为v),
(1)对于图甲,因为两个都是定滑轮,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,所以F=G,绳子的速度v=v;
拉力功率P=Fv=Gv;如果考虑滑轮质量,但空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置的额外功为0,η=100%;
(2)对于图乙,因为是一个定滑轮、一个动滑轮,n=2,空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计,所以F=
1
2
G,绳子的速度v=2v;拉力功率P=Fv=
1
2
G×2v=Gv;如果考虑滑轮质量,空气阻力、摩擦、绳子的质量均不计,该装置的额外功>0,η<100%;
有以上分析可知:
A、甲的拉力是乙的拉力的2倍,故A错;
B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍,故B错误;
C、甲拉力的功率等于乙拉力的功率,故C正确;
D、如果考虑滑轮质量,图甲装置的机械效率比图乙的大,故D错误.
故选C.
点评:本题是选择题,实质是一综合计算题,考查了两种滑轮组拉力、拉力功率、机械效率、拉力移动速度的计算,要求灵活运用滑轮组的特点、功率公式.
练习册系列答案
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如图所示,甲是探究“阻力对物体运动的影响”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,在粗糙程度不同的水平面上运动.乙是探究“动能的大小与什么因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上.请回答下列问题:
(1)进行甲实验时,每一次都让同一小车从斜面上相同的高度由静止滑下,其目的是使小车在水平面运动的起始
速度
速度
相同;通过观察小车在粗糙程度不同的水平面上运动
距离
距离
来判断小车在不同的水平面受到
阻力
阻力
的大小.从而可以推理:如果运动的物体不受力,它将
做匀速直线运动
做匀速直线运动

(2)乙实验的目的是探究钢球动能的大小与
速度
速度
的关系;实验时,它是通过观察
木块被推动的距离
木块被推动的距离
,从而判断钢球动能的大小.
(3)乙实验中如果研究动能大小与质量的关系,需要控制小球撞击时的速度不变.
质量和速度谁对动能的影响较大呢?小文所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
表一(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
序号 钢球质m/g 木块滑行距离s/cm
1 100 10
2 200 20
3 300 30
表二(钢球质量为m:100g)
序号1 钢球撞击速度v/cm.s-1 木块滑行距离s/cm
1 8 10
2 16 40
3 24 90
分析这两组数据可以得出:
速度
速度
对物体的动能影响较大,依据是
质量变为原来的2、3倍时,木块滑行的距离变为原来的2、3倍;而速度变为原来的2、3倍时,木块滑行的距离变为原来的4、9倍
质量变为原来的2、3倍时,木块滑行的距离变为原来的2、3倍;而速度变为原来的2、3倍时,木块滑行的距离变为原来的4、9倍
广厦学校小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,利用了如图甲所示的器材(电源电压恒为6V).

(1)请帮助小明将如图所示的电路连接完整,使滑片向左移时电流表示数变大,并在方框中画出相应电路图.
(2)在连接实物时开关要处于
断开
断开
状态,闭合开关之前滑动变阻器的滑片要移到
B
B
端.
(3)小明将第一次实验得到的数据填入了表格中,然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω,调节滑动变阻器的滑片P向
B
B
端移动(“A”或“B”),使电压表示数直到①为止.此时电流表的指针位置如图乙所示,请把测得的电流数值填入表中②处.
实验序号 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1 4 10 0.4
2 20
(4)小明根据实验数据得到如下结论:电流与电阻成反比.请问这个结论是否合适?
答:
不合适
不合适
(填“合适”或“不合适”)并说明理由
实验次数太少(没有进行多次实验)
实验次数太少(没有进行多次实验)
 (至少说明一点).
某实验小组的同学把定值电阻更换为额定电压为3.8V的灯泡来测量小灯泡电功率,小灯泡的额定功率估计在1W左右.
(5)实验用
伏安法
伏安法
方法来进行测量,其实验原理是:
P=UI
P=UI

(6)实物电路连接完检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是
灯泡处开路
灯泡处开路

(7)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流表示数如图所示,请计算出此时小灯泡的电功率为③.

(8)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整.
电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0
电流 I/A 0.18 0.2 0.22 0.25 0.28 -- 0.32
电功率P/(④) 0.18 0.3 0.44 0.625 0.84 1.28
灯泡发光情况 很暗-----→微亮----→正常发光→很亮
(9)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的
实际功率
实际功率
决定的,且
实际功率越大
实际功率越大
,灯泡发光越亮.
(10)他们利用这个电路测小灯泡电功率后,还想用来测量小灯泡的电阻,其实验原理是
R=
U
I
R=
U
I
,实验时发现灯泡在不同电压下,其阻值是
不同
不同
(填“相同”或“不同”),原因是
灯丝电阻受温度影响
灯丝电阻受温度影响

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