题目内容
张强同学利用如图所示的滑轮组将货物运送到楼上,图中每个滑轮等重,不计绳子重和摩擦。如果所送货物重G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断。每次均匀速拉动绳子,且提升高度都为10m。图乙记录了在整个过程中滑轮组的机械效率随货物的重力的增加而变化的图像。请根据有关信息完成以下问题:
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(1)每个滑轮的重是多少?
(2)当货物重为1000N时,张强同学所做的总功为多少?
(3)绳子能承受的最大拉力是多少?
(4)当绳子的拉力最大时,滑轮组的机械效率是多少?
(1)200N (2)12000J (3)600N (4)88.9%
【解析】
试题分析:(1)由图可知:当物重G=200N时, η=50%
因为不计绳子重和摩擦,所以: η=W有/W总=G/(G+G动)
G动=G/η-G=200N/50%-200N=200N,每个滑轮重G动=200N
(2)W总=W有+W额=Gh+G动h=(1000N+200N)*10m=12000J
(3)由图可知:该滑轮组提起的最大物重G=1600N,所以绳子能承受的最大拉力:
F=(G+G动)/3=1800N/3=600N
(4)因为η=W有/W总=G/(G+G动)=1600N÷(1600N+200N)=88.9%
考点:机械效率
人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如:“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
(1)下面是初中物理中的几个研究实例:①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时,让导体两端的电压保持不变;②研究磁场时,引入“磁感线”;③研究动能与速度的关系时,让物体的质量保持不变;④研究电流时,把电流比作水流。其中,采用了相同研究方法的是( )
A.①和② B.①和③
C.②和④ D.③和④
(2)下面的几幅图运用了 的方法说明分子也具有动能和势能。
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(3)在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想:
猜想1:电阻可能与导体的长度有关;
猜想2:电阻可能与导体的横截面积有关;
①根据你掌握的电学知识,你认为猜想3:电阻还与 有关。
②小明设计了如图所示的电路图,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝(电阻丝用电阻符号表示),电源电压U恒定。
序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
1 | 锰铜合金丝 | L | S |
2 | 镍铬合金丝 | L | S |
3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
4 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
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若电阻受温度的影响可以忽略,要探究猜想1,应该控制 和 不变;要探究猜想2,应该选用电阻丝 和电阻丝 (填电阻丝的序号)进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下:
实验:先在A、B间接入电阻丝2,闭合开关S,记录电流表的示数为I1;然后在A、B间接入电阻丝4,闭合开关S,记录电流表的示数为I2;发现:I1≠I2。
分析:由于电阻丝2和4的横截面积不变,而两种情况下电路中电流的大小不等,所以电阻与导体的横截面积无关。
结论:猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究,你认为他的实验方法是 (正确/错误)的,请具体指出他的错误是: ,根据他的实验和他的分析思路还可得出: 的结论,这个结论是 (正确/错误)的。