【題目】如圖所示,用質(zhì)量分布均勻的剛性板AB做成杠桿,O為支點,OA=OB=2m,地面上一質(zhì)量為2kg,邊長為10cm的實心正方體鐵塊M用一不可伸長的輕質(zhì)細線系于OB的中點C處,此時AB恰好靜止于水平位置,且細線恰好被拉直,細線能承受的最大拉力為14N現(xiàn)將小滑塊P(小滑塊的大小不計)放在O點的正上方的板上,對P施加F=2N的水平向左的推力,使P沿OA向左做勻速直線運動,測得小滑塊P向左移動0.4m時,繩子對C點的拉力為8N。(g=10N/kg)求:

1)小滑塊P的質(zhì)量;

2)小滑塊P向左移動過程中最多要克服摩擦力做多少功?

【答案】12kg;(21.4J

【解析】

杠桿AB質(zhì)量分布均勻,OA=OB=2m,則O點為杠桿中點,此時杠桿兩側(cè)自身重力相互抵消。當鐵塊M系于C處時,AB恰好靜止于水平位置,細線恰好被拉直,說明此時細線拉力為0N,即細線對杠桿平衡沒有影響。

1).當小滑塊P向左移動0.4m時,繩子對C點的拉力F8N,即滑塊重力GP的力臂為0.4m,拉力的力臂為=1m,根據(jù)杠桿平衡條件,有:

GP×0.4m=F×1m

則小滑塊P的重力為:

GP===20N,

則小滑塊P的質(zhì)量為:

mP===2kg

2).滑塊向左滑動過程中,細線受到的拉力會增大,當細線承受的拉力達到最大的14N時,此時滑塊運動的距離最遠,該距離為此時滑塊重力對杠桿的力臂l,根據(jù)杠桿平衡條件,有:

GP×l=F最大×1m,

l===0.7m,

即滑塊被向右推動過程中,最多只能移動0.7m,超過0.7m右側(cè)細線就會被拉斷。因滑塊勻速運動,受到的摩擦力等于推力,即f=F=2N。所以小滑塊P向左移動過程中最多要克服摩擦力做功為:

W=fs= fl=2N×0.7m=1.4J。

答:(1).小滑塊P的質(zhì)量為2kg;

2).小滑塊P向左移動過程中最多要克服摩擦力做1.4J的功。

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示電路,電源電壓為9V且保持不變,閉合開關后,當滑片P在右端時,電流表示數(shù)為0.3A,滑動變阻器消耗功率為1.8W,當滑片P移至中點時,電壓表示數(shù)變化了2V,小燈泡恰好正常發(fā)光,下列說法正確的是( 。

A. 滑動變阻器的最大阻值為18Ω

B. 滑片在右端時,燈泡的功率為0.9W

C. 燈泡正常發(fā)光時的功率為2W

D. 燈泡正常發(fā)光時的電阻為12.5Ω

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XX牌電暖器

額定電壓

220V

額定功率

低溫擋

440W

中溫檔

高溫擋

1600W

頻率

50Hz

求:(1)R1的阻值;

(2) “中溫”擋正常工作時電路中的電流;

(3)若室內(nèi)空氣質(zhì)量為50kg,用該電暖器的“高溫”擋正常工作10min,放出熱量的50%被室內(nèi)空氣吸收,那么可使室內(nèi)氣溫升高多少?(假設空氣的比熱容為1.1×103J/(kg))

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(1)拉力F30s內(nèi)所做的功;

(2)整個裝置的機械效率。

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【題目】如圖甲所示為一款雙控溫多功能家用涮烤兩用分體電火鍋,該電火鍋的部分參數(shù)如下表所示。該鍋可實現(xiàn)火鍋、燒烤同時進行,也可以分開控制。其部分簡化電路如圖乙所示,開關 S1控制中央湯鍋的加熱,S2控制左右兩側(cè)的燒烤盤,R1為電加熱絲,R0在加熱板外側(cè),為調(diào)溫電阻。

1)分析電路圖可知,當開關S1接通 ,溫控開關閉合時,湯鍋處于___(選填加熱保溫)狀態(tài),在實際使用中,左右兩側(cè)的電熱燒烤盤可以同時工作也可以獨立工作 ,左右兩側(cè)的電熱燒烤盤是____(選填并聯(lián) 串聯(lián))的。

2)湯鍋加熱狀態(tài)正常工作時,通過R1的電流為多少_____?一個標準大氣壓下,加熱狀態(tài)時,將湯鍋中2kg水由20℃加熱到100℃,用時14分鐘,求該電熱絲加熱狀態(tài)時的效率_____?(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)[c=4.2×103J/kg·℃)]

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A. 繩子,自由端拉力的功率為40W

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