题目内容

如图所示，质量为1kg的物体，悬挂在动滑轮的轴心O处，动滑轮的质量及摩擦均不计，现在绳端施加一竖直向上的恒力F，使物体从静止开始加速上升，2s内绳端上升了10m，求2s末拉力F的瞬时功率．
某同学对此题的解法为：因为初速度为零，所以a==5m/s2，
2s末绳端的速度 v=at=10m/s，
2s末拉力F的瞬时功率P=Fv=mgv/2=100W
问：你同意上述解法吗？若同意，求出此时物体所受重力的瞬时功率；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果．

【答案】分析：物体速度是手拉力的作用点移动速度的一半，故加速度也为一半；根据牛顿第二定律求解拉力，然后根据P=Fv求解瞬时功率．
解答：解：不同意．因为此时拉力F≠mg
此时物体的加速度a’=a=2.5 m/s2
根据牛顿第二定律，物体所受拉力T=mg+ma’=25N
所以拉力F=T=12.5N，则2s末拉力F的瞬时功率P=Fv=125W
点评：本题关键在于正确地求解拉力的大小后用P=Fv求解瞬时功率，难点在于物体一定的位移和绳子活动端移动的位移不同．
练习册系列答案
相关题目
（2011?丰台区一模）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kΩ的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤：
a．将两表笔短接，调节欧姆档调零旋钮使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔．
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔．
c．旋转选择开关，对准欧姆档?1k的位置．
d．旋转选择开关，对准欧姆档?100的位置．
e．旋转选择开关，对准交流“OFF”档，并拔出两表笔．
①请把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上
cabe
cabe
．
②根据如图（1）所示指针位置，此被测电阻的阻值约为
11k
11k
Ω．

（2）某实验小组采用如图（2）所示的装置探究“合外力做功与速度变化的关系”．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．小车所受到的拉力F为0.20N，小车的质量为200g．
①实验前，木板左端被垫起一些，使小车在不受拉力作用时做匀速直线运动．这样做的目的是
AC
AC

A．为了平稳摩擦力
B．增大小车下滑的加速度
C．可使得细绳对小车做的功等于合外力对小车做的功
D．可以用质量较小的砝码就可以拉动小车，以满足砝码质量远小于小车质量的要求
②同学甲选取一条比较理想的纸带做分析．小车刚开始运动时对应在纸带上的点记为起始点O，在点迹清楚段依次选取七个计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻计数点间的时间间隔为0.1s．测量起始点O至各计数点的距离，计算计数点对应小车的瞬时速度、计数点与O点之间的速度平方差、起始点O到计算点过程中细绳对小车做的功．其中计数点D的三项数据没有计算，请完成计算并把结果填入表格中．

点迹 O A B C D E F G
x/cm 15.50 21.60 28.61 36.70 45.75 55.75 66.77
v/（m﹒s-1） 0.656 0.755
0.857
0.857
 0.953 1.051
△v 2/（m2﹒s-2） 0.430 0.570
0.734
0.734
 0.908 1.105
W/J 0.0432 0.0572
0.0734
0.0734
 0.0915 0.112
③以W为纵坐标、以△v2为横坐标在方格纸中作出W---△v2图象．B、C、E、F四点已经在图中描出，请在图中描出D点，并根据描点合理画出图象．

④根据图象分析得到的结论
W与△v2成正比
W与△v2成正比
．
⑤同学乙提出利用上述实验装置来验证动能定理．如图所示是打点计时器打出的小车在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带，测量数据已用字母表示在图中．小车质量为m，打点计时器的打点周期为T．利用这些数据可以验证动能定理．

请你判断这种想法是否可行？如果不行，说明理由．如果可行，写出必要的分析与推理．
精英家教网（1）在“验证机械能守恒定律”的实验中，利用重锤拖着纸带自由下落通过打点计时器并打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律．
①在实验过程中，下列的说法正确的是：
 
．
A．必须使用的测量仪器有：打点计时器、天平和刻度尺
B．纸带与打点计时器的两个限位孔要在同一竖直线上
C．实验中其他条件不变时，选用重锤质量的大小不影响实验的误差
D．选纸带上任意两点的数据都可以验证机械能守恒定律
②按图a所示安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图b所示．图中O点为为打点起始点（速度为零）．选取纸带上打出的连续点A、B、C、…，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T．为验证此实验过程中机械能是否守恒，需要计算出从打下O点到打下F点的过程中，重锤重力势能的减少量△Ep=
 
，动能的增加量△Ek=
 
（ 用题中所给字母表示 ）．
（2）用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，所用电流表和电压表的内电阻分别约为0.1Ω和1kΩ，如图所示为所需的器材．
①在方框内画出实验电路图精英家教网
②把器材连成实验电路，注意两个电表要选用适当量程，并要求变阻器的滑动片在左端时其电阻值最大．
③一位同学记录的6组数据见下表，试根据这些数据在图中画出U-I图线．精英家教网
④根据图线求出电池的电动势E=
 
V，内阻r=
 
Ω．
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.19 1.05
⑤这位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是
 
．
A、实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B、实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C、实验测出的电动势小于真实值
D、实验测出的内阻大于真实值．
实验题．
Ⅰ．（1）在一次课外活动中，某同学用如图（a）所示的装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B之间的动摩擦因数，已知铁块A的质量mA=1kg，金属板B的质量mB=0.5kg，用水平力F向左拉金属板B，使其向左运动，弹簧称示数的放大情况如图所示，则A、B间的摩擦力Fμ=
 
N，A、B间的动摩擦因数μ=
 
 （g取10m/s2）
（2）该同学还设计性地将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一些计时点，取时间间隔为0.1s 的几点，测量后结果如图（b）所示，则金属板被拉动的加速度
a=
 
m/s2，由此可知水平力F=
 
N．精英家教网
Ⅱ．（9分）为了测量某一电流表A的内阻r1，给定的器材有：
器  材 规  格
待测电流表A 量程300μA，内阻r1，约为100Ω
电压表V 量程3V，内阻r2=1kΩ
定值电阻R1 阻值为10Ω
滑动变阻器R2 阻值0-20Ω，允许通过的最大电流0.5A
电源E 电动势4V，内阻不计
电键一只、导线若干
要求测量时两块电表的指针的偏转均超过其量程的一半．
①画出测量电路原理图；
②电路接通后，测得电压表的读数为U，电流表的读数为I，用已知和测得的物理量表示电流表的内阻r1=
 
．
精英家教网在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的重力，如图所示，为电子秤的原理图．托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零；当托盘中的物体的质量改变时，电压表示数发生改变，从而测出物体的质量．设变阻器的总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为0，弹簧劲度系数为k，弹簧产生的弹力与弹簧压缩量x成正比，即F=k?x．不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想表．
（1）根据上述原理，电压表应接在
 
两端．
（2）要获得电压表的满量程称重，制作上述“电子秤”时，电源、变阻器R、限流电阻R0、电压表等可从下列器材中选择
 
（填器材编号）．
A、电动势为9V、内阻为0的电池；
B、电动势为3V、内阻为0的电池；
C、阻值为1KΩ定值电阻；
D、阻值为100Ω的定值电阻；
E、最大阻值为50Ω变阻器；
F、最大阻为10Ω的变阻器；
G、量程为0～3V的电压表；
H、量程为0～15伏的电压表．
（3）当托盘上放上某物体时，所放物体的质量m与电压表的示数U的关系是：m=
 
．
（4）请说明这个电子秤可能存在的不足：
 
．
（2009?宜昌模拟）（1）如图所示，在用“自由落体验证机械能守恒定律”的实验中，下面列举了该实验的几个操作步骤，你认为没有必要进行的或者操作不恰当的步骤是
BC
BC
（填字母代号）
A．按照图示的装置正确安装好实验器材
B．将打点计时器接到学生电源的直流输出端上
C．用天平测量出重锤的质量
D．先接通电源开关，再释放悬挂纸带的夹子让重锤下落
（2 ）为了精确测量某待测电阻Rx的阻值（约为30Ω）．有以下一些器材可供选择：
电流表：A1（量程0～50mA，内阻约12Ω）
A2（量程0～3A，内阻约0.12Ω）
电压表：V1（量程0～3V，内阻很大）
V2（量程0～15V，内阻很大）
电源：E（电动势为约为3V，内阻约为0.2Ω）
定值电阻R （ 30Ω，允许最大电流1.0A ）
滑动变阻器R1 （0～10Ω、允许最大电流2.0A ）
滑动变阻器R2 （ 0～1kΩ、允许最大电流0.5A ）
单刀单掷开关S一个，导线若干
①电流表应选
A1
A1
，电压表应选
V1
V1
，滑动变阻器应
R1
R1
（填字母代号）．
②请在方框中画出测量电阻Rx 的实验电路图（要求所测量值的范围尽可能大些，所用器材用对应的符号标出）
③某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=
U
I
-R
U
I
-R
．

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