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        1. (2013?石景山區(qū)一模)某工地施工時(shí),用固定在水平工作臺(tái)上的卷?yè)P(yáng)機(jī)(其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力)通過滑輪組提升貨物如圖甲所示,卷?yè)P(yáng)機(jī)及其工作臺(tái)的總重為500N.為監(jiān)測(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作情況,將固定卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作臺(tái)置于水平輕質(zhì)杠桿的A端,地面上的重為400N配重C與杠桿B端相連接,杠桿AB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)以速度v1勻速提升重為G1=800N的貨物上升時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為F1,配重C對(duì)地面的壓強(qiáng)為p1,滑輪組的機(jī)械效率為η1;當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)以速度v2勻速提升重為G2的貨物上升時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力為F2,配重C對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2,滑輪組的機(jī)械效率為η2;卷?yè)P(yáng)機(jī)的拉力F1、F2做功隨時(shí)間變化的圖象分別如圖乙中①、②所示.已知:v1:v2=1:3,η1:η2=16:15,OA:OB=2:5.忽略所有連接繩索的質(zhì)量及各處摩擦.g取10N/kg.求:
          (1)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升重物G1上升12s做的功;
          (2)動(dòng)滑輪的質(zhì)量;
          (3)p1與p2的比值.
          分析:(1)根據(jù)圖象判斷卷?yè)P(yáng)機(jī)的做功和時(shí)間成正比,說明功率是一定的,根據(jù)圖象求出卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率,知道卷?yè)P(yáng)機(jī)工作時(shí)間,求出卷?yè)P(yáng)機(jī)的在12s內(nèi)做功多少.
          (2)知道卷?yè)P(yáng)機(jī)兩次的功率,求出功率之比,知道速度之比,求比卷?yè)P(yáng)機(jī)的用力之比.
          知道機(jī)械效率之比,利用機(jī)械效率公式求出卷?yè)P(yáng)機(jī)第二次提起的物體重.
          知道卷?yè)P(yáng)機(jī)兩次用力之比,求出動(dòng)滑輪重力,求出動(dòng)滑輪的質(zhì)量.
          (3)知道動(dòng)滑輪的重力和兩次提起物體的重,求出卷?yè)P(yáng)機(jī)兩次用力多少.
          根據(jù)杠桿平衡條件求出杠桿B端施加的力.
          根據(jù)物體間力的作用是相互的,求出杠桿對(duì)配重的拉力,求出配重對(duì)地面的壓力之比,即壓強(qiáng)之比.
          解答:解:(1)由圖象知,卷?yè)P(yáng)機(jī)第1次功率:P1=
          W1
          t 
          =
          1000J
          10s
          =100W;
          卷?yè)P(yáng)機(jī)第2次功率:P2=
          W2
          t 
          =
          2000J
          10s
          =200W;
          卷?yè)P(yáng)機(jī)第1次提起800N物體做功:W=P1t1=100W×12s=1200W.
          (2)
          P1
          P2
          =
          F1v1
          F2v2
          =
          100W
          200W
          =
          1
          2
          ,
          ∵P=Fv,
          F1
          F2
          =
          P1
          v1
          P2
          v2
          =
          P1
          P2
          ×
          v2
          v1
          =
          1
          2
          ×
          3
          1
          =
          3
          2
          ,
          η1
          η2
          =
          W1有
          W1總
          W2有
          W2總
          =
          800N×h1
          F1×3h1
          G2×h2
          F2×3h2
          =
          800N
          G2
          ×
          F2
          F1
          =
          16
          15
          ,
          800N
          G2
          =
          8
          5

          ∴卷?yè)P(yáng)機(jī)第2次提起的物體重:G2=500N.
          F1=
          1
          3
          ×(800N+G動(dòng)),
          F2=
          1
          3
          ×(500N+G動(dòng)),
          F1
          F2
          =
          3
          2
          ,
          ∴G動(dòng)=100N,
          ∴動(dòng)滑輪的質(zhì)量:m動(dòng)=
          G動(dòng)
          g
          =
          100N
          10N/kg
          =10kg.
          (3)F1=
          1
          3
          ×(800N+100N)=300N,
          F2=
          1
          3
          ×(500N+100N)=200N,
          卷?yè)P(yáng)機(jī)提起物體時(shí),卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)滑輪組施加力,物體間力的作用是相互的,滑輪組對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的施加等大的力,
          卷?yè)P(yáng)機(jī)提起800N物體時(shí),滑輪組對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的豎直向下的拉力是300N,
          所以兩次對(duì)杠桿A端的力分別是F1A=500N+300N=800N,
          根據(jù)杠桿平衡條件得,
          F1B×OB=F1A×OA,
          F1B
          F1A
          =
          OA
          OB
          ,
          F1B
          800N
          =
          2
          5

          F1B=320N.
          物體間力的作用是相互的,所以杠桿對(duì)配重的拉力是320N,配重對(duì)地面的壓力是F1壓=400N-320N=80N.
          同理,卷?yè)P(yáng)機(jī)提起500N物體時(shí),滑輪組對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的豎直向下的拉力是200N,
          所以兩次對(duì)杠桿A端的力分別是F2A=500N+200N=700N,
          根據(jù)杠桿平衡條件得,
          F2B×OB=F2A×OA,
          F2B
          700N
          =
          2
          5
          ,
          F2B=280N.
          物體間力的作用是相互的,所以杠桿對(duì)配重的拉力是280N,配重對(duì)地面的壓力是F2壓=400N-280N=120N.
          配重對(duì)地面的壓強(qiáng)之比為:
          p1
          p2
          =
          F1壓
          S
          F2壓
          S
          =
          F1壓
          F2壓
          =
          80N
          120N
          =
          2
          3

          答:(1)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升重物G1上升12s做功1200J;
          (2)動(dòng)滑輪的質(zhì)量10kg;
          (3)p1與p2的比值是2:3.
          點(diǎn)評(píng):本題首先根據(jù)圖象確定卷?yè)P(yáng)機(jī)的兩次功率,求出功率之比,再求出卷?yè)P(yáng)機(jī)用力之比,再根據(jù)機(jī)械效率之比求出卷?yè)P(yáng)機(jī)提起的物體重,再根據(jù)繩端的拉力和物體及動(dòng)滑輪重的關(guān)系以及拉力之比,求出動(dòng)滑輪的重,再次利用繩端的拉力和物體及動(dòng)滑輪重的關(guān)系求出繩端拉力的大。詈蟾鶕(jù)杠桿平衡條件求出杠桿B端的拉力,再根據(jù)物體間力的作用相互的,求出配重對(duì)地面的壓力.
          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          時(shí)間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8
          水溫/℃ 90 92 94 96 98 98 98 98 98
          (1)由此可知水的沸點(diǎn)為
          98
          98
          ℃,水面處的大氣壓比標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
          (選填“高”或”“低”).
          (2)當(dāng)水沸騰后,繼續(xù)給水加熱,水的溫度
          不變
          不變
          .(選填“升高”、“不變”或“降低”)
          (3)若燒杯中的水吸收2.4×105J熱量,至少需要燃燒酒精
          8
          8
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