题目内容

2.如图所示,物体重300N,不计绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,当物体以0.1m/s的速度匀速移动时,物体与桌面之间的摩擦力为60N,则水平拉力F为20N,拉力的功率为6W.

分析 明确题目中承担物体与地面间摩擦力的绳子段数n,不计绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,根据拉力与摩擦力间的关系得出拉力F的大小,求出拉力端移动速度,利用P=Fv求拉力的功率.

解答 解:
由图知,承担物体与地面间摩擦力的绳子段数n=3,
不计绳重、滑轮重及滑轮与绳之间的摩擦,
则水平拉力:F=$\frac{1}{3}$f=$\frac{1}{3}$×60N=20N;
物体以0.1m/s匀速运动,则拉力端移动速度:v=3v=3×0.1m/s=0.3m/s;
则拉力F的功率为:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=20N×0.3m/s=6W;
故答案为:20;6.

点评 本题考查了水平使用滑轮组时拉力和功率的计算,注意利用滑轮组水平拉动重物时,克服的是摩擦力,物体重力是干扰项.

练习册系列答案
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7.一只小灯泡的额定电压为2.0V,正常发光时的电阻约为8Ω.小明想测量这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器有A规格:“10Ω 2A”、B规格:“30Ω 1A”可选.导线若干.

(1)本实验应该选择B(选填“A”或“B”)规格的滑动变阻器.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小).
(3)小明在连接好电路的最后一根导线时,发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是连接电路时,没有断开开关,出现上述故障的原因可能是灯泡断路.
(4)排除故障后,小明发现他很幸运,电压表并没有因此而损坏.小明便开始进行测量,调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则该小灯泡的额定功率为0.52W.
(5)小东也做了同样的实验,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现当电压表示数变大时,电流表示数随之减小,原因可能是电压表并联在滑动变阻器的两端了;
(6)完成上述实验后,小明进行了反思,如果刚才电压表被损坏了,能不能换成其他的实验器材来完成实验呢,经过思考,他用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率,请完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为$\frac{2V}{{R}_{0}}$;
②再将开关S2拨到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P=2V×(I-$\frac{2V}{{R}_{0}}$).(用已知量和测量量表示)

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