题目内容
13.如图甲所示,汽车以2米/秒的恒定速度向右运动,图乙所示此过程中汽车输出功率P随时间t的变化关系,汽车所受摩擦阻力不计,绳重/滑轮重和滑轮的摩擦不计(g取10N/kg),请计算:(1)从汽车开始拉物体到圆柱形物体上表面刚好接触水面,这一过程中汽车的牵引力是多少?
(2)圆柱形物体完全浸没在水中时,所受的浮力是多少?
(3)若在某次起吊过程中,发现轮胎因所受地面摩擦力太小而打滑,则下列应对措施中不可行的是D
A.在路面上铺上煤渣
B.给轮胎装上防滑链
C.在车厢内放上重物
D.把图中的定滑轮用一个动滑轮替代.
分析 (1)从图象可知,圆柱形物体全部浸没在水中时汽车的输出功率和速度,利用P=Fv求汽车牵引力;
(2)根据图象读出圆柱形物体浸没水中和全部离开水面时的汽车的输出功率,根据v绳=v车求出绳子移动的速度,再根据P=Fv求出在水中和空气中绳子的拉力,进一步求出圆柱形物体在水中受到的拉力和圆柱形物体的重力,根据称重法求出物体浸没在水中时所受的浮力;
(3)增大摩擦力的方法:在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力;在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.
解答 解:
(1)从图象可知,圆柱形物体全部浸没在水中时,汽车的输出功率P=4000W,v=2m/s,
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv得汽车牵引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{4000W}{2m/s}$=2000N;
(2)从图象可知,圆柱形物体全部浸没在水中时,汽车的输出功率P=4000W,
由甲图可知,绳子的有效股数为n=2,
则绳端移动的速度v绳=v车=0.2m/s,
由P=Fv得此时的拉力:
F=$\frac{P}{{v}_{绳}}$=$\frac{4000W}{2m/s}$=2000N,
绳子对物体的拉力F拉=2F=2×2000N=4000N;
又从图象可知,圆柱形物体全部离开水面时,汽车的输出功率P′=6000W;
此时绳子的拉力F′=$\frac{P′}{{v}_{绳}}$=$\frac{6000W}{2m/s}$=3000N;
圆柱形物体的重力G=2F′=2×3000N=6000N,
所以圆柱形物体完全浸没在水中所受的浮力:
F浮=G-F拉=6000N-4000N=2000N;
(3)A、在路面上铺上煤渣,可以在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大汽车车轮和地面的摩擦力,防止打滑.故A可行;
B、给轮胎装上防滑链,可以在压力一定时,增大接触面的粗糙程度来增大汽车车轮和冰路面的摩擦力,防止打滑.故B可行;
C、在车箱里装些重物,在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,防止车辆打滑,故C可行;
D、把图中的定滑轮用一个动滑轮替代,不能改变力的方向,也不能增大车与地面的摩擦力,故D不可行.
故答案为:(1)从汽车开始拉物体到圆柱形物体上表面刚好接触水面,这一过程中汽车的牵引力是2000N;
(2)圆柱形物体完全浸没在水中时,所受的浮力是2000N;
(3)D.
点评 本题考查了使用滑轮组时拉力、功率、浮力的计算以及增大减小摩擦力的方法,能从图象中得出相关信息是关键.
| A. | 运动员的动能一直增大,机械能不变 | |
| B. | 运动员的动能先减小后增大,机械能不变 | |
| C. | 运动员的重力势能一直减小,机械能减小 | |
| D. | 运动员的重力势能先减小后增大,机械能增大 |
| A. | 干冰直接变成气体时要放热 | B. | 干冰直接变成气体是升华 | ||
| C. | 水蒸气直接变成冰晶是凝华 | D. | 冰晶下落时变成雨时要吸热 |
小明对自动售卖机能够识别硬币的种类和数量非常感兴趣,他利用压敏电阻设计了识别硬币种类和数量的装置,其原理如图乙所示.OAB为一轻质杠杆,O为支点,OA与AB长度比为1:9;电源电压恒为14V,R0=15Ω,电压表量程为0~12V,电阻R为压敏电阻,其阻值随压力的关系如表:
| 压力F/N | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | … | 2.4 | … |
| 压敏电阻阻值R/Ω | 非常大 | 60 | 30 | 20 | 15 | 12 | 10 | … | 2.5 | … |
请回答下列问题:
(1)智能手机的摄像头扫描黑色二维码付款的过程中,摄像头相当于凸(选填“凸”或“凹”)透镜;手机的厚度大于(选填“大于”、“等于”或“小于”)透镜的焦距.
(2)在识别纸币时,发光二极管发出的光照射到纸币上,光敏二极管接受到纸币反射回来的光,并将光信号转变为电信号,识别投入纸币的面值,同时利用紫外线(选填“红外线”、“紫外线”)的荧光效应检测纸币的真伪.
(3)请你通过计算判断小明第一次投入的是哪种硬币?
(4)小明两次投入的硬币总面值是1.5元;按照小明的设计,最多能投入硬币的面值是4元.
| A. | 甲的速度一定等于乙的速度 | |
| B. | 甲的质量一定大于乙的质量 | |
| C. | 拉力F1做的功一定大于拉力F2做的功 | |
| D. | 甲运动的时间一定小于乙运动的时间 |