【題目】以前，我國北方經(jīng)常用轆轤將水從井里提上來，如下圖所示。轆轤的本質(zhì)是可以連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿。已知吊桶的質(zhì)量是2kg，容積是8×10-3m3；井中水面到地面的高度為5 m，水的密度是1.0×103kg / m3。不計(jì)摩擦及繩和搖柄質(zhì)量。取g＝10N/ kg。

(1)當(dāng)人通過轆轤用20s的時(shí)間，將裝滿水的吊桶從水面勻速提升到地面時(shí)，人所做的有用功是多少？人所做有用功的功率是多大？該機(jī)械的機(jī)械效率是多少？

(2)當(dāng)人通過轆轤將裝半桶水（體積為4×10-3m3）的吊桶勻速提升到地面時(shí)，該機(jī)械的機(jī)械效率是多少？

(3)根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，提出改進(jìn)吊桶的辦法，以提高該機(jī)械的機(jī)械效率。

(4)請列舉使用該機(jī)械比人直接提升吊桶的好處。（答出兩條即可）

【答案】(1)400 J，20W，80%(2)66.7%；(3)減小吊桶的質(zhì)量，增大吊桶的容積；(4)省力；改變施力方向，方便用力

【解析】

(1)滿桶水的質(zhì)量

人所做的有用功

人所做有用功的功率

提升吊桶所做總功

機(jī)械效率

(2)半桶水的質(zhì)量

所做有用功

所做總功

機(jī)械效率

(3)根據(jù)提高機(jī)械效率的方法可知：在所提水的質(zhì)量不變時(shí)，可以減小桶自身的重力減小額外功，來提高機(jī)械效率；在桶的重力不變時(shí)，增大桶的容積增大有用功，來提高機(jī)械效率。

(4)由圖可知轆轤相當(dāng)于一個(gè)定滑輪，所以可以改變用力的方向，方便用力；

該裝置還相當(dāng)于一個(gè)杠桿，且軸相當(dāng)于支點(diǎn)、轆轤的半徑是阻力臂、把手與軸的垂直距離為動(dòng)力臂，動(dòng)力臂大于阻力臂，所以可以省力；使用轆轤可以遠(yuǎn)離井口達(dá)到安全的目的。

答：(1)人所做的有用功是，人所做有用功的功率是20W，該機(jī)械的機(jī)械效率是；

(2)該機(jī)械的機(jī)械效率約為；

(3)可以減小桶自身的重力減小額外功，來提高機(jī)械效率；在桶的重力不變時(shí)，增大桶的容積增大有用功，來提高機(jī)械效率；

(4)可以改變用力的方向，方便用力。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用彈簧測力計(jì)、小石塊、溢水杯等器材，探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系。完成如圖所示的甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟：

回答下列問題∶

(1)把石塊浸沒在盛滿水的溢水杯中，石塊受到的浮力大小為______________N。石塊排開的水所受的重力可由________________（填代號(hào)）兩個(gè)步驟測出；

(2)由以上步驟可初步得出結(jié)論：浸在水中的物體所受浮力的大小_____（選填“小于”或“等于”或“大于”）物體排開水所受的重力；

(3)為了得到更普遍的結(jié)論，下列繼續(xù)進(jìn)行的操作中不合理的是___________________；

A.用原來的方案和器材多次測量取平均值

B.用原來的方案將水換成酒精進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

C.用原來的方案將石塊換成體積與其不同的鐵塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(4)另一實(shí)驗(yàn)小組在步驟丙的操作中，只將石塊的一部分浸在水中，其他步驟操作正確，則_____________（選填“能”或“不能”）得到與(2)相同的結(jié)論；

(5)上述實(shí)驗(yàn)完成后小明將裝滿水的溢水杯放到電子秤上，再用彈簧秤掛著鋁塊，將其緩慢浸入溢水杯的水中，如圖所示。在鋁塊浸入水的過程中，點(diǎn)電電子秤的讀數(shù)將________（選填“變大”或“變小”或“不變”）。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，是一款家用電火鍋，容量4L，額定電壓220V，它能實(shí)現(xiàn)發(fā)熱電阻絲R1在160W—1210W之間無極調(diào)溫，圖乙是它的電路簡化圖：

(1)為了保護(hù)發(fā)熱電阻絲，開關(guān)剛剛閉合時(shí)，電火鍋處于保溫狀態(tài)，滑片應(yīng)位于電阻絲R2的_______端；（選填“A”或“B”）

(2)當(dāng)滑片從R2的一端移到另一端時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)R1電功率從160W—1210W的無極調(diào)溫，則R1的阻值為多大_____，R2的最大阻值為多大_______？

(3)當(dāng)R2的滑片調(diào)到中間時(shí)，電火鍋的電功率多大________？

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】為了測量一個(gè)“12V、5W”的小燈泡在不同電壓下的功率，給定了以下器材，電源：12V，內(nèi)阻不計(jì)；電流表：0~0.6A，內(nèi)阻可忽略；電壓表：0~15V，內(nèi)阻很大； 滑動(dòng)變阻器：阻值范圍 0~20Ω，允許最大電流 1A； 開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。電路連接如圖甲所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)要求加在燈泡兩端的電壓可從 0 調(diào)到 12V：

(1)此電路圖沒有連接完，請補(bǔ)充完整電路圖；

（_______）

(2)連接電路時(shí)，要斷開開關(guān)，在閉合開關(guān)之前，變阻器的滑片 P 應(yīng)置于最______端；（選填“左”或“右”）

(3)正確連接好實(shí)驗(yàn)電路，檢查連接無誤后，閉合開關(guān) S，卻發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為 12V，可能發(fā)生的故障是______；

A.滑動(dòng)變阻器處斷路 B.燈座接線短路

C.小燈泡的燈絲斷了 D.開關(guān)接觸不良

(4)某位同學(xué)測得小燈泡的電流電壓圖像如圖乙所示。某次測量時(shí)，電流表指針位置如圖丙所示，電流表讀數(shù)為______A，此時(shí)小燈泡的實(shí)際功率為______W。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】下課后王老師去關(guān)閉微機(jī)房的總電閘時(shí)，發(fā)現(xiàn)電能表轉(zhuǎn)盤在緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)，電能表盤上標(biāo)有2500R/kWh字樣。他利用手表估測了一下，2min內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)了5R，那么2min內(nèi)消耗了_____J電能。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，原來機(jī)房內(nèi)總共有20臺(tái)型號(hào)相同的電腦顯示器處于待機(jī)狀態(tài)，則一臺(tái)電腦顯示器的待機(jī)功率為_____W。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】額定功率為2×103W的家用電熱水器，正常工作24min消耗的電能為_____kWh，若這些電能的70%被水完全吸收，則能使體積為6L、溫度為25℃的水在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下升高_____℃[c水＝4.2×103J/（kg℃）]．

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】利用如圖所示的電路圖，既可以測小燈泡的電阻(下稱前者)，又可以測小燈泡的電功率(下稱后者)：

(1)在測小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)變阻器的滑片P時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：_____；

(2)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都需要測出多組電壓值和電流值。后者的目的是_____；

(3)某同學(xué)按該電路圖連接好實(shí)驗(yàn)電路，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，分析指出故障的原因是_____；

(4)排除故障后，閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮，分析指出產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因_________。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】小林和小亮在電學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

(1)探究“電流與電阻的關(guān)系”：

①小林利用四個(gè)定值電阻（阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、學(xué)生電源、電壓表、規(guī)格為“25Ω 1A”的滑動(dòng)變阻器、電流表、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材，按著如圖甲所示電路進(jìn)行連接。檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請?jiān)趫D中連接錯(cuò)誤的那根導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確；

（_______）

②改正后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，其故障是定值電阻_____；

③排除故障后，把5Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片到適當(dāng)位置，電流表示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為_____A；

④滑片位置不動(dòng)，把5Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關(guān)，應(yīng)向_____（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)保持不變，讀取電流表示數(shù)；

⑤要使定值電阻單獨(dú)接入電路都能完成實(shí)驗(yàn)，電源電壓不能高于_____V；

⑥在探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，不能用燈泡代替定值電阻的原因是_____；

(2)測量“小燈泡額定功率”：

小亮在只有一只電壓表的情況下，連接了如圖丙所示的電路，測出了額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率。（已知電阻R1的阻值為20Ω，電源電壓為4.5V）：

①閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1接_____（填“a”或“b”），調(diào)節(jié)變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為_____V時(shí)，小燈泡正常發(fā)光；

②保持R2的滑片不動(dòng)，閉合開關(guān)S，將開關(guān)S1接_____（填“a”或“b”），此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V；

③小燈泡的額定功率＝_____W。

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科目：初中物理 來源： 題型：

【題目】水平桌面上兩個(gè)底面積相同的容器中，分別盛有甲、乙兩種液體。將兩個(gè)完全相同的小球M、N分別放入兩個(gè)容器中，靜止時(shí)兩球狀態(tài)如圖所示，兩容器內(nèi)液面相平。下列分析正確的是（）

A. 兩小球所受浮力FM<FN

B. 兩種液體的密度ρ甲<ρ乙

C. 兩種液體對容器底部的壓強(qiáng)p甲=p乙

D. 兩種液體對容器底部的壓力F甲>F乙

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同步練習(xí)冊答案