题目内容
【题目】如图所示,是某校进行力量训练所用体育器械的示意图,运动员通过拉力F的作用来提升配重,以达到锻炼的目的。在一次训练时,配重的质量为30kg,在竖直拉力F的作用下,配重在5s的时间里,匀速竖直上升了0.5m。在这个过程中,拉力F为200N,滑轮组的机械效率为η,拉力F做功的功率为P.(g取10N/kg)求:
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(1)滑轮组的机械效率η;
(2)拉力F的功率P。
【答案】(1)75%;(2)40W。
【解析】(1)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,绳子自由端移动的距离s=nh=2×0.5m=1m,拉力F做的总功:W总=Fs=200N×1m=200J,配重的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N,拉力F做的有用功:W有用=Gh=300N×0.5m=150J,则滑轮组的机械效率:η=
×100%=
×100%=75%;(2)拉力F的功率:P=
= =40W。
【题目】小明和小雨通过实验探究将物体浸入液体的过程中,容器底部受到液体压力的变化情况。如图所示,他们将重力分别为30N和40N的甲、乙两个柱形物体,先后挂在弹簧测力计下,并将其逐渐浸入同一薄壁柱形容器的液体中(液体不溢出).他们读出测力计示数F,并测得容器底部受到液体压力F底,然后根据相关物理量计算出物体所受浮力F浮,将数据记录在表一、表二中。
表一 物体甲的重力为30N
实验序号 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
1 | 20 | 10 | 30 |
2 | 16 | 14 | 34 |
3 | 12 | 18 | 38 |
4 | 8 | 22 | 42 |
5 | 4 | 22 | 42 |
表二 物体乙的重力为40N
实验序号 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
6 | 30 | 10 | 30 |
7 | 25 | 15 | 35 |
8 | 18 | 22 | 42 |
9 | 10 | 30 | 50 |
10 | 8 | 30 | 50 |
(1)小明分析比较实验序号_____后得出结论:不同柱形物体浸入液体中,物体所受浮力相同,容器底部受到液体压力相同。
(2)小雨分析比较实验序号1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步结论:同一柱形物体浸入液体中,_____越大,容器底部受到液体压力越大。
(3)分析实验序号4与5(或9与10)的数据,发现测力计示数F不同,物体所受浮力F浮和容器底部受到液体压力F底均相同,出现这种情况的原因是:_____。
(4)两位同学仔细分析表一(或表二)的数据,并通过一定的计算,可知容器内液体的重力为_____N。
(5)分析实验序号2和7可以得出,容器底部受到液体压力的增加量分别为_____N和_____N。
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