产生热量与电阻大小的关系;通电2min,电流通过电阻R2产生的热量:Q2=I2R2t=(0.2A)
2
×5Ω×2×60s=24J。
17. “贴地飞行,湖南智造.”长沙高铁南站至长沙黄花机场的中低速磁浮线,正式开通“不载客”试运行.磁浮列车采用独特的“抱轨”运行方式,通过电磁力使车辆悬浮在轨道上,是目前唯一实现无接触运行、无脱轨风险的轨道交通工具.磁悬浮列车在运行时,用减小压力的方法来减小_______. 解析:摩察 【解析】
试题分析:摩擦力与压力大小和接触面的粗糙程度有关,磁悬浮列车根据同名磁极相互排斥,使列车和铁轨之间相互脱离来减小压力的方法来减小摩擦. 考点:减小摩擦力的方法
18.如图甲所示,水平地面上的物体,受到方向不变的推力F的作用,其F﹣t和v﹣t的图象分别如图乙、丙所示.由图象可知:9~12s内,推力对物体做功_____J,t=5s时,物体受到的摩擦力是_____N.
解析:180 60 【解析】 【详解】
由丙图知道,在9~12s时,物体做匀速运动,且v=1m/s,由乙图知道,在9﹣12s时的推力F=60N,所以,推力F做的功是:W=Fs=Fvt=60N×1m/s×3s=180J;由丙图知道,9~12s时,物体做匀速运动,即水平方向上的摩擦力与推力F平衡,所以,摩擦力f=F=60N,又因为t=5s时,物体做加速运动,由于物体对地面的压力和接触面的粗糙程度都没有改变,所以摩擦力大小不变,仍为60N. 三、作图题
19.如图,物体A随传送带以速度v匀速运动,当传送带突然加速时,请画出物体A此时所受力的示意图.
(____________)
解析:
【解析】
【详解】
当传送带突然加速时,物体A和传送带相对静止, 物体A受力不平衡,所以A受向右的摩擦力、重力和支持力的作用, 重力和支持力大小相等,作图时应注意两条线段长度要相等;如图所示:
20.如图甲是一种雪团夹,向内握右端的手柄,左端的凹槽就能将雪压成雪团。它由两个杠杆组成,乙图所示的是其中一个杠杆AOB的简化图,请在图乙中画出: (1)阻力F2的力臂l2;(2)在A点施加的最小动力F1及其力臂l1。
解析:
【解析】 【详解】
(1)因为力与力臂垂直因此首先作出阻力F2所在的阻力的作用线,然后过支点O向阻力的作用线引一条垂线段即所求画的阻力臂l2;
(2)直接连接支点O与动力的作用点A即为最长的动力臂l1,因为力与力臂垂直因此根据实际情况即可作出最小动力F1。
21.如图是足球在空中飞行时的情景,画出它所受重力的示意图. (______)
解析:略 【解析】 【详解】
足球受到的重力作用点在重心上,方向竖直向下,从足球的重心开始竖直向下作一条有向线段,并标出G,即是重力的示意图,如下:
四、计算题
22.如图所示,光滑带槽的长木条AB(质量不计)可以绕支点O转动,木条的A端竖直细线连接在地板上,OA=0.6m,OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C,C的密度为0.8×10kg/m,B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中,当块浸入水中一半时,从溢水口处溢出0.5N的水,杠杆处于水平平衡状态,然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动,经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0,(忽略细线的重力,g取10N/kg)求:
3
3
(1)木块C受到细线的拉力;
(2)小球刚放在B端时A端受到细线的拉力; (3)小球的运动速度。
解析:(1)0.3N(2)2.2N(3)0.11m/s。 【解析】 【详解】
(1)溢水杯内盛满水,木块C浸入水中一半时,其受到的浮力:F浮=G排=0.5N,由F浮=ρ液gV排知道,排开水的体积是:V排=F浮0.5N? =5×10﹣5m3; 33?水g1.0?10kg/m?10N/kg所以木块C的体积是:VC=2V排=2×5×10﹣5m3=1×10﹣4m3;
所以木块C的重力是:G=mg=ρCVCg=0.8×10kg/m×1×10m×10N/kg=0.8N,
3
3
﹣43
则B端木块C所受的拉力是:FB=G﹣F浮=0.8N﹣0.5N=0.3N; (2)小球的质量是:m球=300g=0.3kg,
所以小球的重力是:G球=m球g=0.3kg×10N/kg=3N, 小球刚放在B端时,B端受到的力是:3N+0.3N=3.3N, 由杠杆平衡条件知道,FA×OA=FB′×OB
?则A端受到细线的拉力是:F?FB?OB?3.3N?0.4m =2.2N;
AOA0.6m(3)设小球的运动速度为v,则小球滚动的距离s=vt,当A端的拉力为0时,杠杆再次平衡,此时小球到O点距离是:s′=s﹣OB=vt﹣OB=v×4s﹣0.4m,
由杠杆平衡条件知道,G球×s′=FB×OB,即:3N×(v×4s﹣0.4m)=0.3N×0.4m, 解得:v=0.11m/s。
23.风能是清洁环保的可再生能源,风力发电日益受到人们的重视.如图,某风力发电机工作时,通过叶片旋转面积的风力的功率P风=3000v(其中v为风速).若风速10m/s,则发电机1h输出的电能约960kW?h,求:
3
(1)发电机的输出功率; (2)发电机的发电效率. 解析:(1)9.6×10W(2)32% 【解析】 【详解】
(1)发电机的输出功率:P输=
5
W960kwnh?960kW=9.6×105W; =
t1h3
3
6
(2)若风速10m/s,则风力的功率:P风=3000v=3000×(10)W=3×10W,发电机的发电效率:η=
P输9.6?105W×100%=×100%=32%. 6P风3?10W24.如图所示,一根均匀的细木棒OC,OC =4OA,B为OC的中点.在C点施力将挂在A点的重为90N的物体匀速提升0.1m,木棒的机械效率为90%,不计摩擦.求:
(1)提升该物体做的有用功; (2)C点的拉力做的总功; (3)木棒的重力。 解析:9J 10J 5N
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