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期末查漏补缺:物理解答题
1 、解答题
如图甲所示,水平地面上的一物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体的速度v与时间t的关系如图乙所示。
(1)由图象可知当t=1s时,物体处于 状态。
(2)t=3s时,物体受到的摩擦力为 。
(3)2﹣4秒,推力做了多少功?
(4)4﹣6秒,推力的功率为多大?
在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中,小明设计的电路图如图甲所示已知电源电压恒为10V,灯泡标有“6V3W”字样,它的电流与电压的关系如图乙所
示,滑动变阻器R0的规格是“15Ω1A”。当灯泡正常发光时,它的电阻 Ω,1min内电流通过R0产生了 J的热量。图甲中灯泡的最小功率是 W。
在学习了功与功率后,某同学想对自己骑自行车时的体能进行测试,若骑自行车行驶过程中消耗的化学能有 50%转化成机械能,他快速骑行时对自行车做功的平均功率是 150W。试回答:
(1)冬天在结冰的地面骑车容易滑倒,是因为 导致自行车受到摩擦力变小。
(2)他骑行 10 分钟至少消耗了多少化学能?
(3)他骑自行车时,自行车以平均功率在平直公路上行驶,获得了速度 v 随时间 t 变化的关系图像如图所示,则此过程中自行车受到的阻力是多大?
(4)若自行车一直以平均功率行驶,他(仍以原功率骑行)和爸爸分别骑着自行车匀速经过同一段平直公路都需要 20 分钟,爸爸骑车时受到的阻力是他骑车时的 1.5 倍,则爸爸骑车的平均功率是多少?
我市常有下暴雨,导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度,项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪,其工作原理如图甲所示。密度比水大的圆柱体M底面积为10厘米2,物体M和N重力均为40牛,绳子绕过定滑轮把MN两物体相连,调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平,轻质杠杆OB绕O点转动,物体N放在杠杆的B处,OB长102厘米,力敏电阻R1通过A处对杠杆产生支撑,OA长51厘米,力敏电阻R1阻值与所受压力FA的关系如表所示,电路电源电压U恒为6伏,灯L的电阻值为10欧(忽略温度对灯L电阻的影响),在电流表相应的位置标出水位高度。(杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计,ρ水=1.0×103千克/米3)
压力FA(牛)
0
10
20
30
电阻R1(欧)
20
15
10
5
(1)如观察到电路中的电压表示数变大,则是水库水位超出警戒线的高度将 。
(2)当某次水位超过警戒线高度1米时,此时小灯泡消耗的电功率是少?(写出计算过程)
(3)若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度,只通速调节物体N在杠杆上放置的位置(其它条件不变),仍用电流表也能准确读出水位高度,则应如何调节N的位置,并说出理由。(已知ρ海水=1.02×103千克米3)
如图甲为塔式起重机简易示意图,塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装(动滑轮重、绳重及摩擦不计,g取10N/g)。
(1)为保持平衡,起重臂的长度越长的塔式起重机,配备的平衡重的质量应越 (选填“大”或“小”)。
(2)图乙为起重机钢丝绳穿绳简化示意图,定滑轮a的作用是 。若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N,则能吊起货物的质量不能超过多少千克 ?
(3)若该起升电动机的效率为90%,将重为1.2×104N的货物提升到30m的高度,用时50s,则该起升电动机的实际功率是多少瓦?
用如图所示的滑轮组将重480N的物体G匀速提升3m,所用的拉力F为200N,求:
(1)拉力所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)在绳子承受范围内,此滑轮组机械效率最大90%,当物体以0.3m/s速度向上运动时,拉力的功率最大1800W,则滑轮组能提升的最大物重是多少N?
每年冬天,金华五中的很多老师会在办公桌上放置电热桌垫(如图)。小明同学想知道它的电热原理,他查看说明书后发现:该电热桌垫由12V电源供电,R1、R2的阻值分别为6Ω、4Ω,该桌垫可通过调温开关控制不同的电功率(不考虑温度的变化对电阻的影响)。
(1)电路中当S1、S2都闭合时,电热桌垫处于 档(选填“关”、“低温”、“高温”)。
(2)求低温档时电路的总功率。
(3)求此电热桌垫处于高温档时1分钟内消耗多少电能?
在拓展课上,语馨同学模拟某建筑工地上拉动工件的情景,设置了如图所示的滑轮组。她用该滑轮组在4s内将一个重为100N的物体,沿着水平地面匀速拉动了2m。人的拉力为18N,物体移动时受到地面的摩擦力为物重的0.35倍,不计绳重及机械的摩擦。求:
(1