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文檔簡介
1、中考自主招生之電學(xué)真題1. 如圖所示的電路中,若ab為輸入端,接入電壓為20V,AB為輸出端,并把總阻值為R的滑動(dòng)變阻器的滑片置于變阻器的中央,則以下說法錯(cuò)誤的是 ( )ABab第1題圖A、不接負(fù)載時(shí)輸出電壓UAB=10VB、當(dāng)AB間接上阻值也為R的負(fù)載時(shí),輸出電壓UAB<10VC、AB間接負(fù)載阻值越大,UAB越接近10VD、AB間接負(fù)載的阻值很大時(shí),UAB可能大于10V【解析】(1)根據(jù)歐姆定律可以求出不接負(fù)載時(shí)輸出的電壓;(2)AB間接上阻值為R的負(fù)載時(shí),R先與RAB并聯(lián),并聯(lián)后再與RAa串聯(lián),根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可以求出輸出電壓;(3)AB間接上阻值為R的負(fù)載時(shí),R先與R
2、AB并聯(lián),并聯(lián)后再與RAa串聯(lián),根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可以求出輸出電壓解:(1)由題意知RAB=,不接負(fù)載時(shí),輸出電壓UAB=IRAB=×=10V,故A正確;(2)AB間接阻值是R的負(fù)載時(shí),AB 間的并聯(lián)電阻=+,R并=,輸出電壓UAB=IR并=R并=×=8V10V,故B正確;(3)AB間接上阻值為R的負(fù)載時(shí),AB 間的并聯(lián)電阻=+,R并=UAB=IR并=R并=×=10V,故D錯(cuò)誤,符合題意;由UAB=知,AB間接上阻值為R的負(fù)載越大,越小,2+越接近于2,UAB越接近于10V,故C正確,不符合題意 故選D2.某實(shí)物投影機(jī)有10個(gè)相同的強(qiáng)光燈L1 L10
3、(24V/200W)和10個(gè)相同的指示燈X1X10 (220V/2W),將其連接在220V交流電源上,電路見下圖,若工作一段時(shí)間后,L2燈絲燒斷,則 ( )L1L2L10X1X2X10第2題圖A、X1功率減小,L1功率增大B、X1功率增大,L1功率增大C、X2功率增大,其它指示燈的功率減小D、X2功率減小,其它指示燈的功率增大解析:L2燈絲燒斷后電路的總電阻增大,電路中總電流減小,流過其他指示燈、強(qiáng)光燈的電流都同比例的減小,消耗的功率都減小,兩端的電壓都減小,則X2兩端電壓增大,消耗的功率也增大,C正確3. 如圖所示電路中,已知R1=6,R2=3, R3=4,則閉合開關(guān) 后這三只電阻的實(shí)際功率
4、之比為_。分析:此題是混聯(lián)電路問題,連接方式為R1與R2并聯(lián),然后與R3串聯(lián)其中在并聯(lián)電路中,各導(dǎo)體實(shí)際功率與其阻值成反比;在串聯(lián)電路中,各導(dǎo)體實(shí)際功率與其阻值成正比解答:在并聯(lián)電路中=R1和R2并聯(lián)的總電阻為R并=2在串聯(lián)電路中=故答案為:1:2:64. 實(shí)際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們需要用它的電壓U 和電阻r兩個(gè)物理量來描述它。實(shí)際計(jì)算過程中,可以把它看成是由一個(gè)電壓為U、電阻為0的理想電源與一個(gè)電阻值為r的電阻串聯(lián)而成,如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)室有一電源,電源電壓約為3V、電阻不到1。為了測量該電源的電壓和電阻,現(xiàn)有兩個(gè)電阻R1=15,R2=5,一量程為0.3A的電流表,并設(shè)計(jì)了如下的
5、兩種測量電路:乙和丙(1)請(qǐng)選擇可行的測量電路_,理由是_(2)簡要敘述實(shí)驗(yàn)步驟:_;(3)根據(jù)測量數(shù)據(jù)和已知量,得到電源電壓U=_,電源內(nèi)阻r=_解:(1)若選乙電路圖,當(dāng)閉合開關(guān)S2時(shí),R2與電源的內(nèi)阻r串聯(lián),電路中的電流I=0.5A0.3A;所以此方案不可行,故可行的測量電路為丙(2)實(shí)驗(yàn)步驟:閉合開關(guān)S1、S2,讀出電流表示數(shù)為I1;閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2讀出電流表示數(shù)為I2(3)因電源的電壓不變,則U=I1(R1+r),U=I2(R1+R2+r),聯(lián)立兩式可得:U=,r=故答案為:(1)丙;若選擇乙圖電路中的電流會(huì)超過電流表的量程;(2)閉合開關(guān)S1、S2,讀出電流表示數(shù)為I1;
6、閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2讀出電流表示數(shù)為I2;(3);分析:(1)由乙電路圖可知,當(dāng)閉合開關(guān)S2時(shí),R2與電源的內(nèi)阻r串聯(lián),根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流會(huì)大于電流表的量程,故此方案不可行;(2)由丙電路圖可知,當(dāng)只閉合開關(guān)S1時(shí),r、R1、R2串聯(lián),電流表測電路中的電流;在閉合開關(guān)S2時(shí),R2被短路,電路為R1、r串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律分別表示出電源的電壓,解等式即可求出電源的電壓和內(nèi)阻的阻值,并據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟4. 兩個(gè)用電器的額定電壓都是6V,額定電流分別為0.1A和0.3A(1)把這兩個(gè)用電器并聯(lián)后接在電壓為8V的電路中,要使它
7、們都能正常工作,應(yīng)附加多大的電阻,怎樣連接(畫電路圖計(jì)算說明),該電阻的功率至少需多大?(2)如果把它們串聯(lián)后接在12V的電路上,要使它們都正常工作應(yīng)該怎樣做(畫電路圖計(jì)算說明)?并計(jì)算電路的總功率。(1)把這兩個(gè)用電器并聯(lián)后接在電壓為8V的電路中,要使它們都能正常工作,應(yīng)在串聯(lián)一電阻Rx,如右圖則URx=8V-6V=2V 1分IRx=0.1A+0.3A=0.4A1分所以1分 圖2分W 1分(2)如果把它們串聯(lián)后接在12V的電路上,要使它們都正常工作,應(yīng)該在額定電流為0.1A的用電器兩端并聯(lián)一個(gè)分流電阻Rx,如右圖則通過的電流為Rx=0.3A-0.1A=0.2A 2分 2分W 1分5. 家用電
8、熨斗為適應(yīng)不同衣料的熨燙,設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)溫度的多檔開關(guān),使用時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕即可使熨斗加熱到所需要的溫度。如圖所示為電熨斗的電路圖,旋轉(zhuǎn)多檔開關(guān)可以改變1、2、3、4間的連接情況?,F(xiàn)要將開關(guān)置于溫度最高檔,這時(shí)開關(guān)位置應(yīng)是乙圖中的哪一幅( ) A. B. C. D. 分析:接“高”檔時(shí),電功率應(yīng)是最大的,根據(jù)P=可知電壓不變時(shí),應(yīng)當(dāng)連接后電阻是最小的解答:由電功率的公式P=可知,在電壓不變,電阻最小時(shí),電功率是最大的;故接“高”檔時(shí),兩根電熱絲是并聯(lián)關(guān)系故選A6. 太陽能汽車是利用太陽能電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能,再利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的。該車形狀較怪,有一個(gè)幾乎布滿全身的太陽能電池板,還有流線型外形,僅
9、有的一位駕駛員擁有的空間極為有限。某輛實(shí)驗(yàn)車,太陽能電池板總面積為S=8m2,電池組提供的電壓為U=120V,提供給電動(dòng)機(jī)的工作電流為I=10A,電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為R=2,太陽能照射到電池板上單位面積上的輻射功率為P0=1kw/m2。已知電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能輸出效率為1=90%,在水平路面行駛時(shí)受到的阻力為f=150N,求:(1)這輛車在該路面上勻速行駛的速度是多少?(2)該車所用的太陽能電池板的效率2是多大?解:(1)太陽能電池板給電動(dòng)機(jī)輸入的功率為(2分)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱消耗的熱功率為(2分)電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出機(jī)械功率(1分)當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時(shí) (1分)汽車牽引力的功率為 (1分)聯(lián)立得: (2分
10、)代入數(shù)據(jù)得: (1分)(2)太陽能電池板的輸入功率為(1分)太陽能電池板的效率為(2分)解得(1分)7. 小明設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)測高儀,給出了四個(gè)電路(如圖所示),R是定值電阻,R´是滑動(dòng)變阻器,電池兩端電壓不變。其中能夠?qū)崿F(xiàn)身高越低,電壓表示數(shù)越小的電路是 A. B. C. D.分析:分析電路圖,先確認(rèn)R與R'的連接方式,再確定電壓表測量的是哪個(gè)電阻兩端的電壓,最后根據(jù)滑動(dòng)變阻器的變阻原理和串聯(lián)電路的分壓關(guān)系判斷解答:A、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測電源電壓,示數(shù)不變故A錯(cuò)誤B、由電路圖可知:電壓表串聯(lián)在電路中,電路無電流通過,電壓表示數(shù)為電源電壓,不變化
11、故B錯(cuò)誤C、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測滑動(dòng)變阻器的電壓,身高越低,滑動(dòng)變阻器阻值越小,電壓表示數(shù)越小故C正確D、由電路圖可知:滑動(dòng)變阻器和定值電阻串聯(lián),電壓表測定值電阻電壓,身高越低,滑動(dòng)變阻器阻值越小,電壓表示數(shù)越大,故D錯(cuò)誤 故選C8. 如圖所示電路,電源兩端電壓不變,設(shè)燈絲電阻不隨溫度變化當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),燈L正常發(fā)光,R1消耗的功率為18W,當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),燈L的功率為其額定功率的1/9,R2消耗的功率為2W,則下列說法正確的是A. R1=2R2 B.燈L的額定功率為18WC.2RL=R1+R2 D.只閉合S1時(shí),電路消耗功率為36W分析:當(dāng)開關(guān)
12、S1、S2都閉合時(shí),R1、R2和燈泡并聯(lián),根據(jù)P=,用R1消耗的功率和電阻表示出電源的電壓,代入燈泡消耗的功率,求出RL;當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),R1、R2和燈泡串聯(lián),先求出電路中電流,利用此時(shí)燈泡功率是額定功率的1/9,求出R1、R2和燈泡電阻之間的關(guān)系,再利用R2消耗的功率求出R2,聯(lián)立方程即可求出燈泡的額定功率和它們的電阻關(guān)系;當(dāng)只閉合S1時(shí),電路為R2的簡單電路,根據(jù)已知條件和P=求出此時(shí)電路消耗功率解答:當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),等效電路圖如圖:電阻R1、R2和燈泡L并聯(lián),P1=18W-燈L正常發(fā)光,此時(shí)燈的實(shí)際功率就是額定功率RL額定功率P額=-當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時(shí),等效電路
13、圖如圖:電阻R1、R2和燈泡L串聯(lián),此時(shí)燈泡的功率PL=I2RL=()2RL=P額,把式代入上式可得:2RL=R1+R2-R2消耗的功率P2=I2R2=()2R2=()2R2=2W,把代入上式得:RL2=R1R2-由兩式可得:R1=R2=RL;P額=18W;當(dāng)只閉合S1時(shí),電路為R2的簡單電路,此時(shí)電路的總功率P=18W;由以上計(jì)算可知,應(yīng)選BC9. 如圖甲所示是調(diào)光燈的電路圖,將粗細(xì)均勻的電阻絲AB通過滑片P連入電路,小燈泡的額定電壓為6V。閉合開關(guān)S后,滑片P從最左端A滑到最右端B的過程中,小燈泡的IU關(guān)系圖像如圖乙所示。(電阻絲AB甲乙的阻值不隨溫度變化)求:(1)小燈泡的額定功率;(2
14、)電阻絲AB的阻值; (3)當(dāng)AB連入電路的阻值R1=2.5時(shí),燈泡消耗的功率為3.2W,此時(shí)燈絲的阻值為多少。解:(1)P=UI=6V×1A=6W (2)R=U I=(6-1.5) 0.5=9(歐) (3)設(shè)燈泡電阻為R【6(R+2.5)】2R=3.2解得 R=1.25歐(舍去),R=5歐(2分)10.如圖所示的電路中,電源兩端電壓U保持不變,小燈泡上標(biāo)有“12V 6W”字樣,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R2,忽略溫度對(duì)電阻的影響,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最右端時(shí),電壓表的示數(shù)為U1,小燈泡的實(shí)際功率為其額定功率的1/4;將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至最左端時(shí),電壓
15、表上的示數(shù)為U2,小燈泡正常發(fā)光若U1:U2=3:2,則滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值R2_分析:先畫出兩種情況的等效電路圖,知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=求出燈泡的電阻;根據(jù)右圖燈泡實(shí)際功率和額定功率之間的關(guān)系結(jié)合P=I2R求出左圖電路中的電流;燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流和額定電流相等,根據(jù)P=UI求出其大小,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)表示出電壓表的示數(shù)關(guān)系即可得出R1與R2的關(guān)系,再根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律表示出電源的電壓,利用電源的電壓不變建立等式即可求出R2的阻值解答:閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最右端(即阻值最大處)時(shí),等效電路圖如左圖所示:閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片
16、移至最左端(即其連入電路中的電阻為0)時(shí),等效電路圖如右圖所示:P=,UL額=12V,PL額=6W,燈泡的電阻為:RL=24在左圖中,PL實(shí)=P額=×6W=1.5W,P=I2R,此時(shí)電路中的電流為:I1=0.25A,在右圖狀態(tài)下,小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電路中的電流為:I2=0.5A,I=,且U1:U2=3:2,=×=×=,解得:R1=R2,電源的電壓不變,U=I1(R1+R2+RL)=I2(R1+RL),即0.25A×(R1+R2+24)=0.5A×(R1+24)0.25A×(R2+R2+24)=0.5A×(R2+24)解得:
17、R2=4811. 標(biāo)有“2V,1W”字樣的小燈泡和標(biāo)有“20,1A”字樣的滑動(dòng)變阻器,連接在如圖所示的電路中,其中電源電壓為6V,電流表的量程為“006A”,電壓表的量程為“O3V”。閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電流表、電壓表示數(shù)的范圍是分析:由燈泡銘牌信息可知燈泡的額定電壓及額定功率,根據(jù)I= P/U求出燈泡的額定電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;因燈泡、滑動(dòng)變阻器及電流表串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器阻值從零開始變大的過程中,電路中電流變??;在移動(dòng)滑片過程中應(yīng)保證電流表、燈泡及滑動(dòng)變阻器都能安全工作,則可得出各表的變化范圍;:(1)由燈泡銘牌可得,燈泡的額定電壓為2V,即電壓表
18、最大不得超過2V;由功率公式P=UI得:燈泡的額定電流IL=PL/UL=1W/2V=0.5A,故電路中電流最大不得超過0.5A;燈泡的電阻R=UL/IL=2V/0.5A=4;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電阻最大時(shí),電路中電流最小,由歐姆定律可得:最小電流I最小=U/ RL+R滑=6V/24=0.25A,此時(shí)燈泡兩端的電壓也為最小值,其值為:U最小=I最小R=0.25A×4=1V;所以電流表范圍為0.25A0.5A;電壓表范圍為1V2V;12. PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高PTC有一個(gè)人為設(shè)定的溫度,當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值會(huì)隨它的溫度升高而變小;當(dāng)它的溫度高
19、于設(shè)定溫度時(shí),其電阻值隨它的溫度升高而變大如圖(a)所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料它的工作電路如圖(b)所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響RT是PTC的電阻,RT的電阻值與溫度的關(guān)系如圖(c)所示bc(1)若該電熱水壺中的RT在人為設(shè)定的溫度狀態(tài)下工作時(shí),電路消耗的總功率為1100W,則R0的阻值為多少?(2)當(dāng)RT的溫度為130時(shí),電路中RT消耗的實(shí)際功率為多少?解:(1)當(dāng)在設(shè)定溫度狀態(tài)工作時(shí),連入電路的電阻RT 34 R0、RT串聯(lián) 由P得電路總電阻44 R0的阻值:R0R總RT443410 (2) 當(dāng)RT的溫度為130時(shí),由圖像可知,此時(shí)RT的阻值為100 ,電路中的總電阻
20、: 電路中的電流: RT兩端的電壓: RT的實(shí)際功率: 13. 如圖,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R,定值電阻為R0,已知R>R0,在滑動(dòng)變阻器的滑片緩慢地從左端向右端移動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器消耗的電功率變化情況是A先變大后變小 B逐漸變大C逐漸變小D先變小后變大分析:此題可以利用極值法來解決,當(dāng)滑片P在最左端時(shí)確定滑動(dòng)變阻器的功率,然后再確定其在最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器的功率,由此可以確定其功率的變化解答:當(dāng)滑片P在最左端的時(shí)候,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0,功率為零隨著滑動(dòng)變阻器向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增加,功率不再為零,所以功率增加因?yàn)镽R0,因此可以取R為無限大即相當(dāng)于開路,此時(shí)
21、通過滑動(dòng)變阻器的電流為零,所以其功率為零由此知道,當(dāng)滑片P從最左端移動(dòng)到最右端的過程中,滑動(dòng)變阻器的功率從零到不是零,再變到零的過程即功率是先變大后變小綜上分析故選A14. 如圖,電路中各部分都是完好的,電流表A1和A2的示數(shù)分別為2A和3A,今將R2、R3、R4中的某兩個(gè)電阻互換位置而其他條件不變時(shí),兩電流表的示數(shù)不變,試求流過R1的電流可能為 。分析:分析電路圖,畫出等效電路圖如圖所示,R2、R3、R4并聯(lián),電流表A1測量通過R3、R4的電流之和,電流表A2測量通過R2、R3的電流之和;將R2、R3、R4中的某兩個(gè)電阻互換位置而其他條件不變時(shí),兩電流表的示數(shù)不變,三電阻兩端的電壓相等,根據(jù)
22、歐姆定律可知所換的兩電阻大小相等,求出三條支路的電流,再求流過R1(干路)的電流值解答:解:畫出等效電路圖,如圖所示,R2、R3、R4并聯(lián),若互換R2、R3的位置,兩電流表的示數(shù)不變,則R2=R3,因?yàn)殡娏鞅鞟2的示數(shù)為3A,所以I2=I3=1.5A;因?yàn)殡娏鞅鞟1的示數(shù)為2A,則I4+I3=2A;所以I4=0.5A;所以通過R1的電流:I1=I2+I3+I4=1.5A+1.5A+0.5A=3.5A;若互換R4、R3的位置,兩電流表的示數(shù)不變,則R4=R3,因?yàn)殡娏鞅鞟1的示數(shù)為2A,所以I4=I3=1A;因?yàn)殡娏鞅鞟2的示數(shù)為3A,則I2+I3=3A;所以I2=2A;所以通過R1的電流:I1
23、=I2+I3+I4=2A+1A+1A=4A;故答案為:3.5A或4A15. 實(shí)際中我們使用的電流表是由靈敏電流表G并聯(lián)一只小電阻組裝而成的。下圖中,靈敏電流表G,內(nèi)阻,滿偏電流(允許通過的最大電流),現(xiàn)把它改裝成的電流表有兩檔,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)打到1時(shí),所改裝成的電流表量程為0.6A,當(dāng)單刀雙擲開關(guān)打到2時(shí),所改裝成的電流表量程為3A,求:電阻R1、R2的值。解:(1)K打1時(shí), (2)K打2時(shí), 解得 16. 在圖所示的電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P從B向A滑動(dòng)的過程中,電壓表V1、V2示數(shù)的變化量的值分別為U1、U2,則它們的大小相比較應(yīng)該是A.U1U2 B.U1U2C.U1=U2 D.因?yàn)?/p>
24、無具體數(shù)據(jù),故無法比較分析:由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器與一個(gè)電阻并聯(lián),再與另兩個(gè)電阻串聯(lián),電壓表V1測滑動(dòng)變阻器兩端的電壓;V2測中間定值電阻兩端的電壓,根據(jù)滑片由左向右移動(dòng)可知電路總電阻的變化,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的分壓特點(diǎn)可知各電阻兩端的電壓變化,進(jìn)一步根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知兩電壓表示數(shù)的變化情況解答:滑動(dòng)變阻器R與電阻R1并聯(lián),再與R2、R3串聯(lián),電壓表V1測并聯(lián)部分電路兩端的電壓;V2測中間定值電阻R2兩端的電壓;當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片由B向A移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值減小,引起并聯(lián)電路部分的總電阻變小,即電壓表V1的示數(shù)變小,變化量為U1,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點(diǎn)可知,定值電阻R2、R3兩端
25、的電壓變大;U1=U-U2-U3, U1=U2+U3,U1U2 故選B17. 燈泡在額定電壓下工作的壽命都是有限的(一般為1000h),實(shí)際電壓高于燈泡額定電壓時(shí),燈泡的壽命會(huì)縮短,但若在低電壓下工作時(shí)則壽命可延長。學(xué)校走廊過道夜間一直亮著燈,燈泡每次更換后不到兩個(gè)月就燒壞了,換起來很麻煩。某同學(xué)想,如果用幾個(gè)大一些的燈泡串聯(lián),每個(gè)燈泡的實(shí)際電壓都比額定電壓低,這樣可以大大延長燈泡的壽命,于是,他跟電工師傅商量并做了下面的調(diào)整:把原來的過道每相鄰兩個(gè)25W燈泡都換成一個(gè)燈泡L1(規(guī)格為220V 100W)和一個(gè)燈泡L2(規(guī)格為220V 60W)串聯(lián)而成。已知通過L1、L2兩個(gè)燈泡的電流隨兩端所
26、加電壓的變化的曲線如圖所示。求:(1)當(dāng)燈泡L1、L2正常工作時(shí)的電阻是多大?(2)當(dāng)燈泡L1、L2串聯(lián)接在220V電壓上,各自消耗的電功率為多少?(3)如果這些燈泡每天工作10h,則調(diào)整后每個(gè)月(30d)這一組燈泡(L1、L2各一個(gè))消耗的總電能與原來兩個(gè)25W燈泡消耗的電能相差多少度?解:(1) (2)由圖可得串聯(lián)時(shí) I=0.26A (3)調(diào)整后消耗的電能多一些 18. 節(jié)能混合動(dòng)力車是一種可以利用汽油及所儲(chǔ)存電能作為動(dòng)力來源的汽車。有一質(zhì)量kg的混合動(dòng)力轎車,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率恒為kW。當(dāng)駕駛員剎車時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)功率不變,發(fā)動(dòng)機(jī)功率用于供給發(fā)電機(jī)工作從而為電池充電,發(fā)動(dòng)機(jī)輸送給發(fā)電機(jī)的能量最后
27、有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能。假設(shè)轎車在上述運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力保持不變。求(1)如果轎車以在平直公路上勻速行駛,所受阻力的大?。?)某一次減速過程持續(xù)了6s,求獲得的電能;(3)轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能,利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)(假定該過程效率100%),維持在勻速運(yùn)動(dòng)的距離。解:(1)汽車牽引力與輸出功率關(guān)系將代入得當(dāng)轎車勻速行駛時(shí),牽引力與阻力大小相等,有 (2)在減速過程中電源獲得的電能為 (3)根據(jù)題設(shè),轎車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力仍為。電動(dòng)機(jī)的功率運(yùn)動(dòng)的時(shí)間19. 下表中提供的是某中學(xué)使用的一臺(tái)教學(xué)投影儀的有關(guān)數(shù)據(jù),請(qǐng)根據(jù)其中的數(shù)據(jù),通過計(jì)算回答:(1)這臺(tái)投影儀的耗電總功率是
28、多大?(2)如果投影儀的光源采用串聯(lián)電阻降壓的話,所用電阻的阻值應(yīng)該多大?該電阻消耗的功率為多大?(3)這臺(tái)投影儀的光源采用上述串聯(lián)電阻降壓的方法可行嗎?為什么?(4)如果上述方法不可行,請(qǐng)你提出一種可以使投影儀正常工作的方案。(要求定性說明即可)電源工作電壓220V電源頻率50Hz光源電壓24V光源電流10.0A鼓風(fēng)機(jī)電壓220V鼓風(fēng)機(jī)電流0.1A解:(1)因?yàn)楣庠聪牡墓β蕿椋篜光源=U光源I光源=24V×10A=240W2分 鼓風(fēng)機(jī)消耗的功率為:P風(fēng)機(jī)=U風(fēng)機(jī)I風(fēng)機(jī) =220V×0.1A=22W2分 所以這臺(tái)投影儀消耗的總功率為:P=P光源+P風(fēng)機(jī)=240W+22W
29、=262W1分 (2)若光源采用串聯(lián)電阻降壓,這時(shí)所選用的電阻R應(yīng)分擔(dān)的電壓為: UR=U電源- U光源=220V-24V=196V1分 通過所選用的電阻R的電流為:IR= I光源=10A1分 所選用電阻的阻值應(yīng)為:R= UR/IR=196V/10A=19.62分 所選用電阻消耗的功率為:PR=I2RR=(10A)2×19.6=1960W2分 (3)因?yàn)樗x用電阻消耗的功率為1960W,遠(yuǎn)大于投影儀正常工作時(shí)所消耗的功率;同時(shí)電阻上消耗的1960W,將產(chǎn)生大量熱量,實(shí)際使用中很難有效的解決散熱問題,因此容易燒毀投影儀。所以,這臺(tái)投影儀的光源不宜采用串聯(lián)電阻降壓2分 (4)只要同學(xué)提出
30、的定性文案合理,即可給滿分,例如可采用變壓器變壓的方法等(2分)。中考自主招生物理之滑輪真題1. 利用如圖的滑輪組來拉動(dòng)汽車,已知汽車與地面間的摩擦力是4.08×103N,將汽車移動(dòng)1m,拉力做的總功是4800J,試求此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率解:滑輪組做的有用功為W有用=fs=4.08×103N×1m=4.08×103J,滑輪組的機(jī)械效率為=×100%=85%2. 某人用如圖的滑輪組提升2000N的重物,所用的拉力是800N,繩子自由端被拉下4m,這個(gè)人做的總功是_J,有用功是_J,滑輪組的機(jī)械效率是_分析:由圖可知,承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4,重物
31、被提升h,則拉力端移動(dòng)的距離s=4h,知道拉力的大小和繩子自由端移動(dòng)的距離,根據(jù)公式W=FS求人所做的總功;求出重物上升的高度,知道物體的重,根據(jù)公式W=Gh可求人所做的有用功;有用功與總功的比值就是滑輪組的機(jī)械效率解答:繩子自由端移動(dòng)的距離s=4h=4m,則h=1m,人所做的總功:W總=FS=800N×4m=3200J,人所做的有用功:W有=Gh=2000N×1m=2000J滑輪組的機(jī)械效率:=×100%=×100%=62.5%故答案為:3200,2000,62.5%3. 如圖所示,不計(jì)輪與軸的摩擦及滑輪的重力,物體處于平衡狀態(tài)時(shí)A. m1=m2 B.
32、 m1=2m2 C.m2=2m1 D.m1=4m2分析:乙對(duì)繩子的拉力等于乙的重力,通過定滑輪后,作用在動(dòng)滑輪上,拉著甲不動(dòng)動(dòng)滑輪能省一半的力由此入手解決問題解答:由圖知,G1由兩根繩子承擔(dān),G2的力作用在繩子上,故G2=G1,即mg1=2mg2所以m1=2m2 故選B4. 如圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡易裝置(不考慮輪重和摩擦)使用時(shí):(1)瘦子固定不動(dòng),胖子用力F1拉繩使貨物G勻速上升(2)胖子固定不動(dòng),瘦子用力F2拉繩使貨物G勻速上升下列說法中正確的是A.F1F2 B.F1=G C.滑輪A 、B、C都是定滑輪 D.滑輪A、C的作用相同分析:定滑輪是指固定不定的滑輪,
33、它的作用是改變力的方向,不能夠省力;動(dòng)滑輪是指和物體一塊運(yùn)動(dòng)的滑輪,它能夠省一半力,但費(fèi)距離解答:在本題(1)中,瘦子固定不動(dòng),滑輪A和C是定滑輪,B是動(dòng)滑輪,拉力F1=2G,故答案B和C錯(cuò)誤;在(2)中,胖子固定不動(dòng),A、B和C都是定滑輪,所以F2=G由此得出F1F2,故答案A錯(cuò)誤;不管是在(1)還是(2)中,滑輪A和C都是定滑輪,它們的作用是相同的,都是改變力的方向的作用,故答案D正確故選D5. 如圖所示,物體重為G,滑輪重及摩擦均不計(jì),欲將重物提起,拉力F為A. B. C. D.分析:動(dòng)滑輪省一半的力,是因?yàn)閯?dòng)滑輪有兩段繩子在拉重物,所以用的拉力就是重力的二分之一故先對(duì)下面動(dòng)滑輪分析得出
34、作用在該滑輪上的作用力,然后對(duì)上面動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡狀態(tài)即可求出拉力F的大小解:先對(duì)下面動(dòng)滑輪進(jìn)行分析可得,作用在繩子上的力等于物重的二分之一,而作用在上面動(dòng)滑輪繩子上的拉力為下面繩子拉力的二分之一,故拉力只是物重的四分之一 故選B6. 如圖所示,每個(gè)滑輪重10N,F(xiàn)=10N,不計(jì)繩重和摩擦,則物體G的大小為A. 10N B. 20N C. 15N D. 30N分析:由圖知:都是動(dòng)滑輪,作用在每個(gè)動(dòng)滑輪上的繩子有2股,拉力的作用是克服物體的重力解答:已知每個(gè)滑輪重10N,F(xiàn)=10N,故作用在下面動(dòng)滑輪上的繩子的拉力是2×10N-10N=10N,則物體的重力:G=2×
35、;10N-10N=10N 故答案為:107. 如圖所示,物體C重100N,在不計(jì)摩擦和繩重的情況下,要?jiǎng)蛩偬崞鹬匚飼r(shí),需加力F為28N,若滑輪的規(guī)格都相同,則每個(gè)滑輪的重為_N分析:(1)在不計(jì)摩擦和繩重的情況下,使用動(dòng)滑輪時(shí),因?yàn)閯?dòng)滑輪有兩段繩子在拉重物,所以用的拉力就是動(dòng)滑輪和重物重力的二分之一(2)按圖示滑輪組,我們可以由上向下逐個(gè)分析滑輪,按照動(dòng)滑輪和定滑輪的特點(diǎn),找出拉力F和動(dòng)滑輪與重物的種類之間的關(guān)系,然后求解解答:本題中隨重物一起上升的滑輪有兩個(gè),即動(dòng)滑輪兩個(gè);另一個(gè)為定滑輪,如圖: 則對(duì)于動(dòng)滑輪A的受力情況是:2F=G動(dòng)+T;對(duì)于動(dòng)滑輪B的受力情況是:2T=G動(dòng)+G;
36、G動(dòng)=4N故答案為:4點(diǎn)評(píng):課本中對(duì)滑輪只講了動(dòng)滑輪和定滑輪兩種,但在實(shí)際出現(xiàn)的題目中,不時(shí)有如本題這種情況的滑輪,如果單從動(dòng)滑輪或定滑輪的角度來解題,很多同學(xué)都會(huì)覺得困惑,這就要求學(xué)生可以通過對(duì)每一個(gè)滑輪單獨(dú)進(jìn)行受力分析,利用我物體平衡時(shí)合力為零的特點(diǎn)列出各力之間的關(guān)系,然后解答8. 如圖所示滑輪組,所吊的貨物重為490N,若將貨物拉上去,站在地面上的人的拉力至少為N(不計(jì)滑輪重、繩重及摩擦) A.N B.70N C.200N D.180N分析:此題的滑輪組中有三個(gè)滑輪,包括:一個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪;由于繞過滑輪組的繩子不是同一股,所以他們承擔(dān)的物重是不同的,需要對(duì)各滑輪進(jìn)行單獨(dú)處理;分別用
37、繩子自由端的拉力F表示出A、B、C三處繩子的拉力,若貨物能被拉上去,那么這三處繩子的拉力之和應(yīng)該至少等于物重解答:解:首先將三個(gè)滑輪進(jìn)行單獨(dú)分析,如圖所示:在最下面的動(dòng)滑輪中:FA=F,F(xiàn)1=2F;(不計(jì)滑輪重、繩重和摩擦,下同)在中間的動(dòng)滑輪中:FB=F2=F1=2F,F(xiàn)3=2FB=4F;在最上面的定滑輪中:FC=F4=F3=4F;因此,繩子A、B、C提供的總拉力為:F總=FA+FB+FC=F+2F+4F=7F;若要提起物體,則需滿足:F總G,即:FA+FB+FCG,7F490N,即:F70N;因此站在地面上的人需要的最小拉力為70N,只有B符合題意;故選B9. 如圖是小剛利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)的
38、一個(gè)滑輪組來打撈落水鋁錠的示意圖已知圖中大小滑輪的質(zhì)量之比為3:1,小剛身體的質(zhì)量是65kg,鋁錠的體積為0.06m3,鋁錠出水前與完全出水后小剛對(duì)地面的壓力之比為9:7,鋁的密度為2.7×103kg/m3(若不計(jì)水的阻力、不計(jì)繩重和摩擦,g取10N/kg),求:(1)出水前鋁錠受到的浮力是多少?(2)出水前此滑輪組的機(jī)械效率是多少?(3)出水后如果鋁錠以0.06米/秒的速度勻速上升,小剛作用在繩子自由端拉力的功率是多少?解:(1)出水前鋁錠浸沒在水中(V排=V鋁),所以,出水前鋁錠受到的浮力是:F浮=水gV排=水gV鋁 =1.0×103kg/m3×0.06m3&
39、#215;10N/kg=600N (2)設(shè)小動(dòng)滑輪的重力為G動(dòng),則大動(dòng)滑輪的重力為3G動(dòng)鋁錠處于平衡狀態(tài),所以有:G人=mg=65kg×10N/kg=650NG鋁=鋁gV鋁=2.7×103kg/m3×0.06m3×10N/kg=1620NF拉=G鋁-F浮=810N-300N=510N以大動(dòng)滑輪為研究對(duì)象:出水前小動(dòng)滑輪對(duì)大動(dòng)滑輪的拉力為F1,出水后小動(dòng)滑輪對(duì)大動(dòng)滑輪的拉力為F1,受力分析如圖(一)甲、乙所示n=3出水前:出水后:以小動(dòng)滑輪為研究對(duì)象:出水前小剛對(duì)繩子的拉力為F拉,出水后小剛對(duì)繩子的拉力為F拉,受力分析如圖(二)甲、乙所示n=2出水前:出水
40、后:以小剛本人為研究對(duì)象:出水前小剛對(duì)地面的壓力等于支持力T,出水后小剛對(duì)地面的壓力等于支持力T,受力分析如圖(三)甲、乙所示人始終處于靜止?fàn)顟B(tài),所以有:T=G人-F拉T=G人-F拉已知T:T=9:7得:;把代入:解得:G動(dòng)=30N,則大動(dòng)滑輪的重力為90N因?yàn)镕拉=170N+30 N=200NF拉=270N+30 N=300N.因?yàn)殇X錠移動(dòng)的速度是0.06m/s所以繩子自由端移動(dòng)的速度0.36m/sv鋁=0.06米/秒所以v自=0.36米/秒P自=F拉v自=300N×0.36m/s=108W答:(1)出水前鋁錠受到的浮力是600N(2)出水前此滑輪組的機(jī)械效率是
41、85%(3)小剛作用在繩子自由端拉力的功率是108W分析:(1)有鋁錠的體積可知V排,由F浮=水gV排可求出浮力;(2)要求出水前此滑輪組的機(jī)械效率,就要表示出有用功和總功有鋁錠的重力和浮力可求出大滑輪對(duì)鋁錠的拉力,再有提升的高度可得有用功要求出總功就要求出人的拉力和繩子自由端移動(dòng)的距離可以先求出鋁錠出水前后大滑輪對(duì)鋁錠的拉力,再求出鋁錠出水前后小滑輪對(duì)大滑輪繩子的拉力,再求出鋁錠出水前后人對(duì)繩子的拉力,然后表示出鋁錠出水前后地面對(duì)人的支持力,最后根據(jù)鋁錠出水前與完全出水后小剛對(duì)地面的壓力之比為9:7,列出等式,又知大小滑輪的質(zhì)量之比為3:1,小剛身體的質(zhì)量是65kg,整理即可求出人對(duì)繩子的拉
42、力再根據(jù)繩子般數(shù)找到繩子自由端與物體上升距離的關(guān)系,就可以表示出總功,從而求出機(jī)械效率(3)由物體運(yùn)動(dòng)的速度,可求出繩子自由端的速度,再有拉力大小可根據(jù)P=FV求出功率點(diǎn)評(píng):本題涉及到的知識(shí)點(diǎn)主要是,阿基米德定律、機(jī)械效率和功率本題關(guān)鍵是做好受力分析,正確畫出三個(gè)受力分析示意圖對(duì)于一時(shí)找不出思路的題,從要求的量向已知條件上推也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇要注意列方程在物體計(jì)算題中的運(yùn)用10. 如圖所示為一種手搖升降晾衣架示意圖,它由4個(gè)定滑輪和兩個(gè)動(dòng)滑輪組成,繩子的尾端繞在一個(gè)固定在墻壁的旋輪上,旋轉(zhuǎn)搖柄可以使晾衣架升降假設(shè)在升降過程中衣架橫梁保持水平,晾衣架(含動(dòng)滑輪)的總重是10N,不計(jì)繩重和一切摩擦
43、,下列說法錯(cuò)誤的是(g=10N/kg)A. 若晾衣架上晾4kg的衣服,則搖柄端繩子上的拉力為12.5NB.若要晾衣架上升0.5m,搖柄端繩子要下降2mC.將晾衣架上的4kg衣服勻速向上搖時(shí),若人的功率為5W,衣服上升的速度為0.1m/sD.在5秒內(nèi)將晾衣架上的4kg衣服勻速向上搖1.5m,總功為37.5J析:已知?jiǎng)踊喩系睦K子段數(shù)和物體以及動(dòng)滑輪的重力,可求搖柄端繩子上的拉力大??;已知晾衣架上升的距離和動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù),可求搖柄端繩子要下降的距離;已知人的功率和搖柄端繩子上的拉力的大小以及動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù),根據(jù)公式P=FV可求搖柄上繩子的速度,進(jìn)一步求出衣服上升的速度;已知衣服上升的距離和
44、動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)以及搖柄繩子上拉力的大小,根據(jù)公式W=FS可求做的做功解答:搖柄端繩子上的拉力F=12.5N; 故A正確;晾衣架上升0.5m,搖柄端繩子要下降S=4h=4×0.5m=2m; 故B正確;搖柄上繩子的速度V=0.4m/s;所以衣服上升的速度為=0.1m/s;故C正確;搖柄上繩子移動(dòng)的距離S1=4h1=4×1.5m=6m;總功W=FS1=12.5N×6m=75J;故D錯(cuò)誤; 故選D11. 如圖所示,是一個(gè)上肢力量健身器示意圖配重A受到的重力為350N,其底面積為5×10-2m2B、C都是定滑輪,D是動(dòng)滑輪;杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),O
45、E=3OH小明受到的重力為500N,當(dāng)他通過細(xì)繩在H點(diǎn)分別施加豎直向下的拉力T1、T2時(shí),杠桿兩次都在水平位置平衡,小明對(duì)地面的壓力分別為F1、F2,配重A受到的拉力分別為FA1、FA2,配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)分別為p1、p2,且兩次A對(duì)地面的壓強(qiáng)相差2×103Pa已知F1:F2=4:3,p1:p2=3:2杠桿EH和細(xì)繩的質(zhì)量及滑輪組裝置的摩擦力均忽略不計(jì)求:(1)拉力FA2與FA1之差;(2)小明對(duì)地面的壓力F1;(3)當(dāng)小明通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力T3時(shí),配重A勻速上升2cm,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率(請(qǐng)畫出相關(guān)受力分析圖)解:(1)以A為研究對(duì)象,受力分析如圖1、2所示物體A處
46、于靜止?fàn)顟B(tài):GA=N1+FA1-GA=N2+FA2-式得:FA2-FA1=N1-N2=(p2-p1)SA=Psa=2×103Pa×5×10-2m2=100N;(2)以人為研究對(duì)象,受力分析如圖3、4所示人處于靜止?fàn)顟B(tài):G人=F1+T1-G人=F2+T2-式得:T2-T1=F1-F2;對(duì)動(dòng)滑輪受力分析如圖5、6所示:繩子對(duì)杠桿的拉力:F=(FA1+G動(dòng))-F=(FA2+G動(dòng))-對(duì)杠桿進(jìn)行受力分析如圖7、8所示:根據(jù)杠桿平衡條件:F×OE=T1×OH,F(xiàn)×OE=T2×OHOE=3OHFA1+G動(dòng)=T1-FA2+G動(dòng)=T2-由兩式
47、和-式得;T2-T1=FA2-FA1=100N,T1=T1,F(xiàn)1=F1,T2=T2,F(xiàn)2=F2F1=G人-T1,F(xiàn)2=G人-T2,F(xiàn)1-F2=T2-T1=FA2-FA1=100N,F(xiàn)1:F2=4:3F1=400N,F(xiàn)2=300N;(3)p1:p2=3:2,p2-p1=2×103Pa,P1=6×103Pa,由式得:FA1=G1-P1SA=350N-6×103Pa×5×10-2m2=50N,由式得:T1=G人-F1=500N-400N=100N,由式得:G動(dòng)=T1-FA1=100N-50N=50N,配重A勻速上升,動(dòng)滑輪下端繩子的拉力F繩=GA=3
48、50N,杠桿對(duì)動(dòng)滑輪向上的拉力:F杠=(F繩+G動(dòng))=(350N+50N)=,滑輪組的機(jī)械效率:=87.5%答:(1)拉力FA2與FA1之差為100N;(2)小明對(duì)地面的壓力F1為400N;(3)當(dāng)小明通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力T3時(shí),配重A勻速上升2cm,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為87.5%分析:(1)以物體A為研究對(duì)象做出受力分析圖,根據(jù)力的平衡列出等式得出拉力差的表達(dá)式,利用F=ps和兩次A對(duì)地面的壓強(qiáng)差即可求得拉力差的大小;(2)分別以人、杠桿、動(dòng)滑輪為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的平衡和杠桿的平衡條件得出等式,再根據(jù)相互作用力的大小相等解等式得出F1和F2之間的關(guān)系,再利用F1、F
49、2的比值關(guān)系求出小明對(duì)地面的壓力F1的大?。唬?)先根據(jù)配重A兩次對(duì)地面的壓強(qiáng)關(guān)系求出第一次對(duì)地面的壓強(qiáng),利用p=Fs求出A對(duì)動(dòng)滑輪的拉力;再根據(jù)力的平衡和杠桿的平衡條件求出人對(duì)動(dòng)滑輪的拉力,從而根據(jù)它們和動(dòng)滑輪重力之間的關(guān)系求出動(dòng)滑輪的重力;由A勻速上升可知此時(shí)動(dòng)滑輪下端繩子的拉力,根據(jù)F=求出杠桿對(duì)動(dòng)滑輪向上的拉力;最后根據(jù)=求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率點(diǎn)評(píng):本題是力學(xué)中難度較大的計(jì)算題,涉及簡單機(jī)械(杠桿、滑輪)和壓強(qiáng)的綜合,求解時(shí)注意根據(jù)題干先分清研究的對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,然后逐個(gè)解答12. 如圖所示滑輪組,掛上a,b兩個(gè)物體后恰好靜止,若不計(jì)滑輪重和摩擦,現(xiàn)在在a,b物體上再分別掛上
50、一個(gè)質(zhì)量相等的小鉤碼,則裝置將會(huì)出現(xiàn)A.a下降 B.a上升 C.仍保持靜止 D.無法判斷分析:本題主要考查對(duì)動(dòng)滑輪和定滑輪特點(diǎn)的理解在不計(jì)滑輪重和摩擦的情況下,定滑輪不能省力,但能改變動(dòng)力的方向;動(dòng)滑輪則能省一半的力(豎直向上勻速拉動(dòng))解答:由圖可知左邊的滑輪是動(dòng)滑輪,右邊的滑輪是定滑輪如果在a上加掛一個(gè)小鉤碼,則需要一個(gè)等于鉤碼重力一半大小的拉力向上拉動(dòng)滑輪在b上加掛一個(gè)等質(zhì)量的鉤碼后,通過定滑輪的拉力大于所需要的拉力,所以a要上升即選項(xiàng)ACD都不符合題意 故選B13. 如圖所示,用滑輪組拉重400N的物體A沿水平方向以0.02m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),滑輪組的機(jī)械效率為80%運(yùn)動(dòng)中物體A受到地
51、面的摩擦阻力為200N,人對(duì)地面的壓強(qiáng)為20000Pa不計(jì)繩重、滑輪摩擦,地面上的定滑輪與物體A相連的繩子沿水平方向,地面上的定滑輪與動(dòng)滑輪相連的繩子沿豎直方向,人對(duì)繩子的拉力與對(duì)地面的壓力始終豎直向下且在同一直線上已知人與地的接觸面積為300cm2則下列計(jì)算結(jié)果正確的是A.繩子自由端受到拉力的大小是100N B.人的重力為725NC.繩子自由端運(yùn)動(dòng)的速度是0.01m/s D.動(dòng)滑輪重為100N分析:基于以下的分析,可對(duì)本題中的各個(gè)量進(jìn)行求解:(1)首先對(duì)圖中的裝置進(jìn)行分析,可以看出,三只滑輪中,最上端和最下端的滑輪均為定滑輪,只起到了改變力的方向的作用,中間一只為動(dòng)滑輪,可省一半的力;(2)
52、因?yàn)槲矬w勻速直線運(yùn)動(dòng),所以其所受的摩擦阻力與所受的拉力是一對(duì)平衡力;(3)對(duì)人進(jìn)行受力分析可知,人的重力減去繩子自由端的拉力,便是對(duì)地面的壓力,再根據(jù)壓強(qiáng)可進(jìn)行求解;(4)繩子自由端的移動(dòng)速度應(yīng)為物體移動(dòng)速度的2倍解答:A、分析圖中的裝置可知,摩擦阻力由2段繩子承擔(dān),且滑輪組的機(jī)械效率為80%,則=,F(xiàn)=125N,故A錯(cuò)誤;B、人拉繩時(shí)對(duì)地面的壓力F=Ps=20000Pa×300×10-4m2=600N,人的重力G=600N+125N=725N,故B正確;C、因?yàn)楸狙b置中有一只是動(dòng)滑輪,省一半的力,費(fèi)一倍的距離,因此,繩子自由端移動(dòng)的速度應(yīng)為物體移動(dòng)速度的2倍,即0.02m
53、/s×2=0.04m/s,故C錯(cuò)誤;D、F=125N,則所用的總的拉力為125N×2=250N,動(dòng)滑輪的重G輪=F總-f=250N-200N=50N,故D錯(cuò)誤 故選B14. 如圖是一個(gè)上肢力量健身器示意圖配重A受到的重力為1600N,配重A上方連有一根彈簧測力計(jì)D,可以顯示所受的拉力大小,但當(dāng)它所受拉力在02500N范圍內(nèi)時(shí),其形變可以忽略不計(jì)B是動(dòng)滑輪,C是定滑輪;杠桿EH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),OE:OH=1:6小陽受到的重力為700N,他通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力為T1時(shí),杠桿在水平位置平衡,小陽對(duì)地面的壓力為F1,配重A受到繩子的拉力為FA1,配重A上方的彈簧測力計(jì)D顯示受到的拉力FD1為2.1×103N;小陽通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉
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