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13.小李同學利用如圖所示的滑輪組勻速提升重物.第一次提升的重物A的重力為GA,加在繩子自由端的拉力為F1.重物上升的速度為v1,運動時間為t1;第二次提升的重物B的重力為GB,加在繩子自由端的拉力為F2.重物上升的速度為v2,運動時間為t2.已知F1:GA=5:8,GB:GA=3:2,v1:v2=2:1,t1:t2=2:3.動滑輪的重力不能忽略.不計繩重與摩擦的影響.下列對兩個過程的分析中,正確的是  ( 。
A.拉力之比為F1:F2=7:8B.拉力的功率之比為P1:P2=10:7
C.機械效率之比η1:η2=14:15D.額外功之比W1:W2=2:3

分析 (1)圖中使用的滑輪組n=2,不計繩重與摩擦的影響,拉力F=$\frac{1}{2}$(G+G),據此求拉力之比;
(2)求出拉力端移動速度之比,利用P=Fv求拉力的功率之比;
(3)不計繩重與摩擦的影響,滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{(G+{G}_{輪})h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$,據此求機械效率之比;
(4)不計繩重與摩擦的影響,額外功W=Gh,求出升高高度之比,可求額外功之比.

解答 解:
已知F1:GA=5:8,GB:GA=3:2,
假設GA=8,則GB=12,F1=5,
A、圖中使用的滑輪組n=2,不計繩重與摩擦的影響,拉力F1=$\frac{1}{2}$(GA+G),
則動滑輪重G=2F1-GA=2×5-8=2,
拉力F2=$\frac{1}{2}$(GB+G)=$\frac{1}{2}$(12+2)=7,
所以F1:F2=5:7,故A錯;
B、拉力端移動的速度之比等于物體升高速度之比,拉力的功率之比:
P1:P2=F1v1:F2v2=(5×2):(7×1)=10:7,故B正確;
C、不計繩重與摩擦的影響,滑輪組的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{(G+{G}_{輪})h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$,
則η1:η2=$\frac{{G}_{A}}{{G}_{A}+{G}_{輪}}$:$\frac{{G}_{B}}{{G}_{B}+{G}_{輪}}$=$\frac{8}{8+2}$:$\frac{12}{12+2}$=14:15,故C正確;
D、不計繩重與摩擦的影響,額外功W=Gh,
h1:h2=v1t1:v2t2=2×2:1×3=4:3
額外功W1:W2=Gh1:Gh2=h1:h2=4:3,故D錯.
故選BC.

點評 本題考查了使用滑輪組拉力、功率、機械效率、額外功的計算,因為題目告訴的是比值關系,求的是比值關系,利用好賦值法求解可以大大簡化計算.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

3.閱讀《碳納米管》.
碳納米管
小雨在中國科技館內看到了對“碳納米管”材料的介紹后(如圖1所示),想更加詳細的了解,于是就上網搜索.她了解到碳納米管作為一維納米材料,重量輕,六邊形結構連接完美,具有許多異常的力學、電學和化學性能.如圖2所示,它是由一些柱形的碳管同軸套構而成,直徑大約在1 到30nm 之間,長度可達到1μm(1μm=103nm).這種管完全由碳原子構成,并可看成是由單層石墨六角網面以其上某一方向為軸,卷曲360°而形成的無縫中空管,相鄰管子之間的距離約為0.34nm.碳納米管的抗拉強度最大可達到2×1011Pa,是鋼的100倍,密度卻只有鋼的$\frac{1}{6}$,它是最強的纖維,在強度與重量之比方面,這種纖維是最理想的.如果用碳納米管做成繩索,是迄今唯一可從月球掛到地球表面而不會被自身重量拉折的繩索,如果用它做成地球--月球載人電梯,人們來往月球和地球便方便了.用這種輕而柔軟、結實的材料做防彈背心那就更加理想了.
碳納米管可用于鋰離子電池負極材料.碳納米管的層間距為0.34nm,略大于石墨的層間距0.335nm,這有利于Li+的嵌入與遷出,它特殊的圓筒狀構型不僅可使Li+ 從外壁和內壁兩方面嵌入,又可防止因溶劑化Li+嵌入引起的石墨層剝離而造成負極材料的損壞.碳納米管摻雜石墨時可提高石墨負極的導電性,消除極化.實驗表明,用碳納米管作為添加劑或單獨用作鋰離子電池的負極材料均可顯著提高負極材料的嵌Li + 容量和穩(wěn)定性.
碳納米管對接觸它的人的眼睛、皮膚會引起不適,可能會引起呼吸系統(tǒng)的疾病,對某些水生生物來說是有毒的.因此研究人員表示,在碳納米管未來發(fā)展前景問題上,必須慎重和有準備地進行權衡.人們還沒有充分了解其對環(huán)境和人類健康的影響,應防止它作為大規(guī)模生產材料進入環(huán)境中.

請根據上述材料,回答下列問題:
(1)兩個Li+之間有相互排斥(選填“吸引”或“排斥”)的作用.
(2)請寫出碳納米管的優(yōu)點抗拉強度大(寫出一條即可);請設想一種碳納米管材料在未來生產生活中的應用做成耐拉的繩索、做成防彈背心、用于電池.
(3)小雨在對碳納米管的資料進行整理后,提出了以下幾個問題,你認為可探究的問題是D(選填選項前的字母).
A.碳納米管容易導電嗎?
B.碳納米管為什么這么薄?
C.碳納米管在生活中有什么用處?
D.碳納米管的抗拉強度與它的直徑有什么關系?

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.張玲和李影同學在進行“測量小燈泡額定功率”的實驗中,現有器材:額定電壓為3.8V的小燈泡(電阻約為20Ω)2個,電壓約為12V的電源1個,電流表、電壓表、開關各1個,規(guī)格分別為“20Ω,1A”和“50Ω,0.5A”的滑動變阻器各1個,導線若干.
(1)實驗中應選擇規(guī)格為“50Ω,0.5A”的滑動變阻器.
(2)圖甲中已經連接了部分電路,請用筆畫線代替導線,將電路連接完整.
(3)張玲閉合開關,并適當移動滑片,小燈泡被燒壞,此時電壓表示數約為12V,分析后又向老師借用了一個定值電阻,請你判斷定值電阻應串聯在電路中、其目的是串聯分壓,避免燈泡再次燒壞.
(4)重新連好電路后,再次閉合開關,移動滑動變阻器到某一位置時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表的示數如圖乙所示,則電流表的示數為0.2A,小燈泡的額定功率是0.76W

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,手指施加8N的力把圖釘壓入木板.若圖釘帽的受力面積是1.0×10-4m2,則手指對圖釘帽的壓強為8×104Pa.圖釘尖制作得很尖銳,是為了在壓力一定時,通過減小受力面積來達到增大壓強的目的.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.在探究“滑動摩擦力的大小與什么有關”的實驗中,所用裝置如圖所示.
(1)從彈簧測力計直接讀出的是對木塊的拉力大小,實驗中需要讓拉力與木塊所受的滑動摩擦力大小相等,則應滿足的主要條件是:木塊放在水平面上,拉動木塊時,木塊應處于勻速直線運動狀態(tài):拉力方向水平.
(2)拉動木塊前,應將測力計沿水平方向放置,然后進行調零.
(3)利用如圖所示的裝置進行相關試驗后,在木塊上再疊加另一個木塊來進行實驗.分析疊放木塊與不疊放木塊兩種情況對應的數據,是為了驗證下列猜想中的A.
A、滑動摩擦力的大小與壓力的大小有關
B.滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度有關
C、滑動摩擦力的大小與接觸面積大小有關
D、滑動摩擦力的大小與運動的速度大小有關
(4)交流評估時,某實驗小組提出:實驗過程中,彈簧測力計的示數不容易穩(wěn)定.可能的原因是B.
A、木板的長度太長
B.木板的粗糙程度不均勻
C、彈簧測力計的分度值太大
D.木塊與木板的接觸面積太大.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

18.要求測量額定電壓為2.5V小燈泡的電功率.
(1)按照電路圖a,將圖b的實物連接成實驗電路.

(2)在電路連接過程中開關應處于斷開狀態(tài);閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片移到最右端(根據你連接的實物電路圖選填“最右端”或“最左端”).
(3)實驗時某次電壓表的示數為2.20V,對應電流表的示數如圖所示,則小燈泡此時的功率為0.528W;要想測出小燈泡的額定電功率,接下來的操作是:將滑片向左移動,使燈兩端的電壓為2.5V.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

5.關于足球比賽中涉及到的物理知識,下列分析正確的是(  )
A.足球鞋底凹凸不平,是為了增大對地面的壓力
B.足球在空中飛行過程中不受力的作用
C.用頭頂足球時,頭感到疼,說明力的作用是相互的
D.足球在下落過程中,它的重力勢能變大

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

2.如圖所示,物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度運動了2s,彈簧測力計的是示數為5N.則拉力F做功為8J.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

3.如圖所示是“探究物體動能的大小與什么因素有關”的實驗裝置.實驗中,讓同一個鋼球從斜面上的不用高度由靜止?jié)L下,碰到同一木塊.
(1)實驗中,通過觀察木塊被推動的距離來判斷鋼球動能的大。
(2)實驗中,讓同一個鋼球從斜面上的不同高度由靜止?jié)L下,是為了探究鋼球動能的大小與其速度的關系.
(3)如果水平面是光滑的,木塊收到鋼球撞擊后將做勻速直線運動.
(4)本實驗的科學研究方法用到了控制變量法,在你所學的物理探究實驗中,哪些實驗也用到了這個研究方法,請舉一例:探究通電導體產生的熱量跟哪些因素有關.

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