【題目】建筑工地上,需要利用拖拉機和滑輪組(如圖所示)將質量為1.2×103kg的物體,拉到長100m,高50m的斜面頂端,測得拉動一個物體沿斜面勻速上升時拖拉機的水平拉力為4×103N,g=10N/kg,不計繩重及滑輪與繩、軸間的摩擦.
(1)在圖中畫出物體對斜面壓力F的示意圖;
(2)對物體做的有用功,以及此時滑輪組與斜面組合的機械效率;
(3)若動滑輪重1000N,物體所受摩擦力的大;
(4)若拖拉機的最大輸出功率為12kW,求拖拉機在水平地面上勻速拉動物體過程中的最大速度.
【答案】
(1)解:物體對斜面的壓力作用在斜面上,方向垂直斜面向下,壓力F的示意圖如圖所示:
(2)解:已知物體質量和斜面高,對物體做的有用功:
W有=Gh=mgh=1.2×103kg×10N/kg×50m=6×105J;
由圖可知,滑輪組中有兩段繩子通過動滑輪,即n=2,
將物體拉上斜面時,拖拉機通過距離s=2L=2×100m=200m,
拉力總功:W總=F拉s=4×103N×200m=8×105J,
所以拉動物體時的機械效率:
η= ×100%= ×100%=75%
(3)解:根據(jù)W總=W有+W額可得額外功:W額=W總﹣W有=8×105J﹣6×105J=2×105J,
不計繩重及滑輪與繩、軸間的摩擦,克服動滑輪重和斜面摩擦所做的功是額外功,
所以W額=fL+G滑h,
所以物體所受摩擦力:f= = =1.5×103N
(4)解:由P= = =F拉v,
拖拉機的最大輸出功率為12kW,
拖拉機在水平地面上勻速拉動物體過程中的最大速度:
v= = =3m/s
【解析】(1)壓力是垂直作用在物體表面上的力,由此畫出斜面受壓力的示意圖;(2)根據(jù)W有=Gh計算有用功; 由圖可知,滑輪組中有兩段繩子通過動滑輪,即n=2,根據(jù)η= 可計算組合機械的機械效率;(3)根據(jù)W總=W有+W額和W額=fL+G滑h計算物體所受摩擦力的大;(4)根據(jù)P=Fv計算拖拉機在水平地面上勻速拉動物體過程中的最大速度.
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【題目】如圖的電路,電源電壓不變.閉合開關,滑動變阻器的滑片向右移動的過程中,電流表與電壓表示數(shù)變化的情況分別是( )
A.變小 不變
B.變大 變小
C.變大 變大
D.變大 不變
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【題目】某型號的電飯鍋有兩檔,其原理如圖所示,電阻R1=44Ω,當開關S閉合時,電飯鍋處于高溫檔,當開關S斷開時,電飯鍋處于燜飯、保溫檔,燜飯、保溫時電飯鍋的功率為高溫檔功率的0.02倍,求:
(1)高溫檔的功率;
(2)燜飯、保溫時電路中的電流;
(3)電阻R2的阻值.
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【題目】下表是某電炒鍋的銘牌,根據(jù)表中的信息回答下列問題:用電高峰時,家庭電路中的電壓會下降10%,這時電炒鍋的實際功率是W,電炒鍋工作45min消耗的電能是kWh(保留兩位小數(shù)).若家庭電路中只有電炒鍋在燒水且正常工作,電炒鍋產生的熱量有70%被水吸收后水的溫度升高了30℃,且如圖中電能表的轉盤正好轉了300轉,該電炒鍋中水的質量為kg(水的比熱容c水=4.2×103J/(kg℃)).
BC﹣65B電炒鍋 | |
額定電壓 | 220V |
額定功率 | 1100W |
工作頻率 | 50Hz |
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【題目】小明在學習了電學知識后,設計如圖甲所示電路,完成如下實驗探究:
(1)請用筆畫線將圖乙補充完整,要求滑動變阻器的滑片向右滑動時電阻變大.
(2)閉合S1、斷開S2 , 移動滑動變阻器的滑片,記錄電壓表和電流表示數(shù),多次實驗繪制I﹣U圖象,如圖丙中a所示.此過程探究的是 .
(3)仍然閉合S1、斷開S2 , 依次將定值電阻R換成R1、R2 , 且R<R1<R2 , 要使電壓表示數(shù)保持不變,應將滑動變阻器的滑片P向(選填“左”或“右”);實驗過程中,小明發(fā)現(xiàn)把R1換成R2 , 無論怎樣調節(jié)滑片都無法使用電壓表調到控制值,說明選擇的滑動變阻器的最大阻值 .
(4)斷開S1、閉合S2 , 移動滑動變阻器的滑片進行實驗,小燈泡突然熄滅,檢查發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,請你幫小明分析電路故障可能是 . 小明換用額定電壓為2.5V的小燈泡繼續(xù)實驗,燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖丁所示,小燈泡的額定功率為 W,根據(jù)記錄小燈泡的電壓和電流的數(shù)據(jù),繪制成電壓和電流的關系圖象如圖丙中b所示,圖象中A、B、C三點RA、RB、RC的阻值由大到小的順序為 .
【拓展】小明發(fā)現(xiàn),如果小燈泡的額定電壓和電阻R已知,在原有器材中去掉電流表,也可完成“測量小燈泡的額定功率”的實驗.請在虛線框內畫出他設計的電路圖 .
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【題目】如圖所示是電磁學中很重要的三個實驗:甲圖是奧斯特實驗的示意圖,實驗結論是通電導線周圍存在磁場,支持此結論的現(xiàn)象是; 為使圖乙中小量程電流表指針發(fā)生偏轉,可使金屬棒ab(選填“上下”或“左右”)運動;人們根據(jù)圖(選填“甲”、“乙”或“丙”)所示實驗裝置的原理發(fā)明了電動機.
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【題目】如圖所示是托里拆利實驗裝置示意圖,下列說法中正確的是( )
A.換用較粗的玻璃管來做實驗,管內外水銀面的高度差將小于760mm
B.往水銀槽中加些水銀,管內外水銀面的高度差仍等于760mm
C.將玻璃管輕輕上提一點,管內外水銀面的高度差將大于760mm
D.將玻璃管稍微傾斜一些,管內外水銀面的高度差將大于760mm
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【題目】如甲圖所示的電加熱恒溫箱,由控制電路和加熱電路兩部分構成,其中控制電路由U1=6V的電源、電磁繼電器(線圈電阻忽略不計)、熱敏電阻R1和滑動變阻器R2串接而成.加熱電路由U2=220V的電源和R0=48.4Ω的電熱絲串聯(lián)而成.恒溫箱內包含了圖中虛線框內的電熱絲R0和熱敏電阻R1 . 乙圖是熱敏電阻R1的阻值隨溫度變化的圖象.當控制電路中的電流達到0.02A時,銜鐵被吸下來,觸點處斷開,加熱電路停止工作,當控制電路中的電流小于0.02A時,銜鐵被彈回,觸點處接通,加熱電路正常工作,根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)加熱電路正常工作1min,電熱絲R0產生的電熱是多少?
(2)通過調節(jié)控制電路中滑動變阻器R2的電阻,就能調節(jié)恒溫箱中需要設定的不同溫度.若恒溫箱設定的溫度為100℃時,滑動變阻器接入電路的阻值為多大?
(3)若將滑動變阻器的阻值調大,恒溫箱設定的溫度會升高還是降低?
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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,燈不亮,電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù).則電路的故障情況可能是( )
A.燈L斷路
B.燈L短路
C.電阻R斷路
D.電阻R短路
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