知识点挑题 - 初中物理 - 优优班--学霸训练营

1．（2016•青羊区模拟）用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M₁，动滑轮A所受重力为G₁，物体M₁完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F₁，拉力F₁做功的功率为P₁，滑轮组的机械效率为η₁；为了提高滑轮组的机械效率，用所受重力为G₂的动滑轮B替换动滑轮A，如图乙所示，用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M₂，物体M₂完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中，卷扬机加在绳子自由端的拉力为F₂，拉力F₂做功的功率为P₂，滑轮组的机械效率为η₂．已知：G₁-G₂=30N，η₂-η₁=5%，
P1
P2
=
16
15
，M₁、M₂两物体的质量相等，体积V均为4×10^-2m³，g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计．求：（1）物体M₁受到的浮力F_浮；
（2）拉力F₁与F₂之比；
（3）物体M₁受到的重力G．

难度：较难

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2．（2016•新化县二模）如图是提升货物的某升降机示意图．货厢内所装货物质量为2.6t，货厢质量为1.4t，货物与货厢底部的接触面积是4m²，在电动机的驱动力，货箱和货物在20s内匀速上升了
6m，不计摩擦以及钢丝绳和动滑轮的重力．匀速提升过程中：
（1）钢丝绳拉力多大？
（2）货物对货箱底部的压强为多大？
（3）升降机提升货厢和货物的功率是多少？
（4）若电动机消耗的电功率为15kW，则该装置的效率为多少？

难度：较难

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3．（2016•青岛三模）某桥梁施工队的工人用如图所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件．已知工件质量为100kg，出水前所受浮力为520N；工人站立时与地的接触面积为0.014m²，对水平地面的压强为5×10⁴Pa．工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15：2，若不计摩擦、绳重及水的阻力．g=10N/kg，求：
（1）工人的质量；
（2）工件的密度；
（3）工件完全出水面后，以0.2m/s速度被匀速提升，工人拉绳的功率．

难度：较难

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4．电梯为居民出入带来很大的便利，小明家住某小区某栋6楼，放学后，乘电梯回家：

（1）若小明的体重为500N，脚与电梯地面的总接触面积为0.05m²，则小明对电梯地面的压强为多少？
（2）若电梯在20s内将小明匀速提升15m，在此过程中，电梯上升的速度是多少？电梯对小明做了多少功？电梯对小明做功的功率为多少？
（3）小明又查阅资料，了解到出于安全考虑，电梯都设置了超载自动报警系统，其工作原理如图甲所示，电路由工作电路和控制电路组成：在工作电路中，当电梯没有超载时，触点K与触点A接触，闭合开关S，电动机正常工作；当电梯超载时，触点K与触点B接触，电铃发出报警铃声，闭合开关S，电动机不工作．在控制电路中，已知电源电压U=6V，保护电阻R₁=100Ω，电阻式压力传感器（压敏电阻）R₂的阻值随压力F大小变化如图乙所示，电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计．
①在控制电路中，当压敏电阻R₂受到的压力F增大时，其阻值减小，从而使电磁铁的磁性（填“增强”“减弱”或“不变”）．
②若电磁铁线圈电流达到20mA时，衔铁刚好被吸住，电铃发出警报声．当该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时，试通过计算说明电梯是否超载？（g取10N/kg）

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5．（2014•杭州校级二模）由航空工业部六O五研究所自行设计的“海鸥300”轻型水陆两栖飞机（如图所示）已于2010年11月10月在石家庄首飞成功，该机可载4-6名乘客，配置有高性能的发动机和先进航空仪表设备，可用于公务飞行、货物运输、海岸巡逻等．设飞机和乘客的总质量为4000kg，g取10N/kg．（忽略飞机所受空气的浮力）
（1）飞机停在水面时，排开水的体积是多少？
（2）若飞机在空中以100m/s的速度水平匀速飞行时，飞机在水平方向受到的阻力为飞机重力的0.1倍，求此时飞机发动机的功率是多少？
（3）若在（2）的条件下增大飞机发动机的功率，试讨论飞机在水平方向上受力和运动速度的变化，以及飞机升力的变化．
（4）飞机在试飞过程中曾以最大功率沿着上下高差为120m，长1200m的航线飞行，若飞机和乘客的总质量不变，飞行速度保持100m/s，配套航空发动机的功率至少应该是多少kw？

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6．如图，灯泡L上标有“8V 4W”字样，R₂的阻值为8Ω，当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，灯泡L正常发光；当闭合开关S₃，断开S₁、S₂时，移动滑片，当滑片移至中点和移至最左端时，小灯泡消耗的功率之比为9：4．求：
（1）当开关S₁、S₂、S₃都闭合时，电阻R₂消耗的电功率是多少？10min电路消耗的电能是多少？
（2）滑动变阻器的最大阻值R₁是多少？
（3）若电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，在保证电路正常工作的情况下，当闭合开关S₂，断开S₁、S₃时，电阻R₂消耗的最大电功率为P₂；当闭合开关S₃，断开S₁、S₂时，灯泡消耗的最小功率为P_L；则P₂：P_L=？

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7．工地上用吊塔和金属水桶从深井中提水，若水桶的材料密度为8g/cm³，水桶质量为4kg，水桶容积为20L，当盛满水的桶从水中慢慢提升（桶始终未露出水面）时，小明对绳的拉力为F=25N．不计绳子重量和摩擦，水的密度是1.0×10³kg/cm³．g取10N/kg．
（1）动滑轮有多重？
（2）水桶露出水面前，滑轮组的机械效率有多大？
（3）水桶被提离井中水面后，以0.2m/s的速度匀速竖直上升，小明对绳子自由端拉力的功率多大？

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8．某落地电风扇，扇叶静止不动时，在水平方向扇叶相当于未受到空气作用力，以最高档（最大风速）水平扇动时，扇叶在水平方向相当于受到空气的作用力为F=16N，如表格中数据为其参数：
风速档位 3档最大功率 50W
扇叶直径 50cm 最小功率 20W
单台净重 6.0kg 额定电压 220V
最大风速 180米/分钟最大风量 31.4米/分钟
求：
（1）该电风扇以最高档工作2小时，消耗的电能是多少度？
（2）当电风扇以最高档工作时的机械功率．
（3）已知电风扇功率P与受到空气的作用力F关系如图所示，并且F与风速v的平方成正比，当电风扇以最小档工作时的风速是多少？
（4）推导说明当电风扇功率变大时，电动机内阻产热功率如何变化．

难度：较难

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9．如图，物体重100N，圆柱形容器底面积为400cm²，内盛有65cm深的水，当用图中滑轮组将物体浸没在水中后，容器中水面上升到70cm，物体完全浸没在水中时滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力）．ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg．求：
（1）物体浸没在水中后，水对容器底增加的压强；
（2）物体浸没在水中时受到的浮力；
（3）动滑轮的重；
（4）若把物体完全拉出水面后，2s内绳端拉力移动了4m，则拉力做功的功率为多大？

难度：较难

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10．如图所示装置，物体B重为G，它浸没在水中匀速下沉时，通过滑轮组拉着重200N的物体A在水平面上匀速运动，当用一个水平向左的拉力F₁拉物体A，使物体B在水中匀速上升（物体B始终未露出水面），力F₁的功率为P₁，滑轮组的机械效率为η₁；当物体B完全露出水面后，用另一个水平向左的力F₂拉物体A，使物体B仍然以相同的速度匀速上升，力F₂的功率为P₂，此时滑轮组的机械效率为η₂．已知：物体B的密度ρ_B=5ρ_水，第一次的拉力F₁=60N，η₁：η₂=44：45．若不计绳重、滑轮组装置的摩擦及水中的阻力，g取10N/kg．求：
（1）物体B的重力；
（2）水平面对物体A的摩擦力f；
（3）功率P₁与功率P₂之比．

难度：较难

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风速档位	3档	最大功率	50W
扇叶直径	50cm	最小功率	20W
单台净重	6.0kg	额定电压	220V
最大风速	180米/分钟	最大风量	31.4米/分钟