(2013?河北)如圖所示,重為1140N的物體,它與水平地面的接觸面積為1.5×103 cm2.工人師傅用600 N的力勻速提升物
體,物體的速度為0.2 m/s.(不計(jì)摩擦及繩重)
求:(1)工人師傅拉繩的功率;
(2)滑輪組的機(jī)械效率;
(3)體重為450 N的小明用此滑輪組提升物體,但物體沒(méi)有被拉動(dòng),物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為多大.
分析:(1)根據(jù)v=2v求出拉力移動(dòng)速度,根據(jù)P=
W
t
=
Fs
t
=Fv求出拉力的功率;
(2)根據(jù)η=
W有用
W
=
Gh
F2h
=
G
2F
求出機(jī)械效率;
(3)根據(jù)工人師傅的拉力F=
1
2
(G+G動(dòng))求出動(dòng)滑輪重,小明的最大拉力為F=G=450N,根據(jù)F=
1
2
(F+G動(dòng))求出繩子對(duì)物體的拉力,則物體對(duì)地面的壓力F=F=G-F,根據(jù)p=
F
S
求出對(duì)地面的最小壓強(qiáng).
解答:已知:物體重G=1140N,面積S=1.5×103cm2=0.15m2,工人師傅拉力F=600N,物體速度=0.2m/s,小明體重G=450N,
求:(1)工人師傅拉繩的功率P=?;(2)滑輪組的機(jī)械效率η=?;(3)物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)p=?
解:(1)拉力移動(dòng)速度:v=2v=2×0.2m/s=0.4m/s,
工人師傅拉繩的功率:
P=
W
t
=
Fs
t
=Fv=600N×0.4m/s=240W;
(2)機(jī)械效率:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
F2h
×100%=
G
2F
×100%=
1140N
2×600N
×100%=95%;
(3)不計(jì)摩擦及繩重,F(xiàn)=
1
2
(G+G動(dòng)),
所以動(dòng)滑輪重:
G動(dòng)=2F-G=2×600N-1140N=60N,
小明拉繩子時(shí)的最大拉力等于其重力,F(xiàn)′=G=450N,F(xiàn)=
1
2
(F+G動(dòng)),
所以繩子對(duì)物體的最大拉力:F=2F′-G動(dòng)=2×450N-60N=840N,
物體對(duì)地面的最小壓力:
F=F=G-F=1140N-840N=300N,
物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng):
p=
F
S
=
300N
0.15m2
=2000Pa.
答:(1)工人師傅拉繩的功率為240W;
(2)滑輪組的機(jī)械效率為95%;
(3)物體對(duì)地面的最小壓強(qiáng)為2000Pa.
點(diǎn)評(píng):此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、機(jī)械效率、壓強(qiáng)計(jì)算公式的理解和掌握,弄明白物體對(duì)地面的壓力是解決此題的關(guān)鍵.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?河北)如圖所示,電源電壓保持不變,R1和R2為定值電阻.下列說(shuō)法正確的是(  )

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?河北)由某種合金制成的兩個(gè)大小不同的工藝品,其中一個(gè)實(shí)心,一個(gè)空心.小明為判定哪個(gè)是空心的,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn).(已知ρ=1.0 g/cm3,取g=10 N/kg)
[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]將下列實(shí)驗(yàn)步驟中空白處補(bǔ)充完整.
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小工藝品的重力G1=2N.
②將掛在測(cè)力計(jì)下方的小工藝品浸沒(méi)水中,小工藝品受到
個(gè)力的作用,此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1=1.6N,則浮力F=
0.4
0.4
 N.
③用測(cè)力計(jì)測(cè)出大工藝品的重力G2=3N.
④如圖所示,將掛在測(cè)力計(jì)下方的大工藝品浸沒(méi)水中,測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2=
2.2
2.2
 N.
⑤合金的密度ρ=
5
5
 g/cm3,則
(選填“大”或“小”)工藝品是空心的.
[拓展應(yīng)用]空心工藝品空心部分的體積是
20
20
 cm3

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?河北)小明學(xué)習(xí)了電功率后,用額定電壓分別為2.5 V、6 V的燈泡L1和L2設(shè)計(jì)了圖所示的電路圖,來(lái)探究燈泡的發(fā)光亮度與哪些因素有關(guān).
(1)小燈泡發(fā)光時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為
內(nèi)
內(nèi)
能和光能.
(2)探究L1的亮度時(shí),只閉合S、S1,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則電路故障可能是:
燈泡斷路
燈泡斷路

排除故障后,繼續(xù)實(shí)驗(yàn),收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如下:
表一
  電壓/V 電流/A 亮暗情況
1 1 0.16
2 1.5 0.22 較亮
3 2.5 0.28
表二
  電壓/V 電流/A 亮暗情況
4 1 0.28 很暗
5 2.5 0.38
6 6 0.72 很亮


(3)探究L2的亮度時(shí),只閉合S、S2,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)象如表二.
(4)分析兩表可知,同一規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度與
實(shí)際功率
實(shí)際功率
有關(guān),
不同規(guī)格的小燈泡發(fā)光亮度還應(yīng)與
電能轉(zhuǎn)化為光能
電能轉(zhuǎn)化為光能
的轉(zhuǎn)化效率有關(guān).
[拓展]完成探究后,小明用電源、電流表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱各1個(gè),2個(gè)開(kāi)關(guān)及若干條導(dǎo)線,對(duì)額定電流為0.1 A的小燈泡的額定功率進(jìn)行了測(cè)定.請(qǐng)?jiān)谔摼框內(nèi)畫出他設(shè)計(jì)的電路圖,并寫出實(shí)驗(yàn)步驟及測(cè)定額定功率的表達(dá)式.
實(shí)驗(yàn)步驟:
表達(dá)式:P=
(0.1A)2R
(0.1A)2R

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?河北)如圖1所示,L上標(biāo)有“6 V  3 W”字樣,電流表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~15 V,變阻器R的最大電阻為100Ω.只閉合S1,滑片置于a點(diǎn)時(shí),變阻器連入電路中的電阻為Ra,電流表示數(shù)為Ia.只閉合S2,移動(dòng)滑片,變阻器兩端電壓與其連入電路的電阻關(guān)系如圖2所示;當(dāng)滑片置于b點(diǎn)時(shí),電壓表示數(shù)Ub=8 V,電流表示數(shù)為Ib.已知Ra:R0=12:5,Ia:Ib=3:5.(燈絲電阻不隨溫度變化)
求:(1)小燈泡的電阻;
(2)定值電阻R0和電源電壓;
(3)在電表的示數(shù)不超過(guò)量程,燈泡兩端的電壓不超過(guò)額定值的情況下,只閉合S1時(shí),變阻器連入電路的最小電阻為多少;只閉合S2時(shí),電路消耗的最小功率為多少.

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