小明在测量滑轮组的机械效率的实验中，利用如图所示的滑轮组进行

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度中等
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小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如下表所示：

次数	钩码所受的重力 $G / N$	钩码提升的高度 $h / m$	拉力 $F / N$	绳端移动的距离 $s / m$	机械效率 $η$
1	1.0	0.1	0.8	0.4	$31.25 %$
2	1.0	0.2	0.8	0.8	$31.25 %$
3	2.0	0.1	1.2	0.4	$41.67 %$
4	3.0	0.1	1.5

（1）根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离 $s =$ 　0.4　 $m$ ，机械效率 $η =$ 　　。

（2）通过比较1、3和4三次实验数据得出：同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率　　。

（3）在忽略摩擦力和绳重的前提下，通过第1次数据可算出动滑轮的重力为　　 $N$ 。

（4）以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是　　

$A$ ．动滑轮的重力

$B$ ．绳子与滑轮之间的摩擦

$C$ ．物体上升的高度

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如图所示，某建筑工地用电动机、定滑轮和斜面组成的装置，将重为 $1600 N$ 的建材由斜面底端匀速拉到顶端。已知斜面倾角为 $30 °$ ，斜面高为 $4.5 m$ ，建材移动的速度为 $0.4 m / s$ ，电动机的输出功率为 $400 W$ ，斜面的效率与整个装置的效率之比 $η_{1} : η_{2} = 10 : 9$ ．（忽略定滑轮处摩擦及绳重）求：

（1）对建材做的有用功。

（2）斜面的效率。

（3）电动机消耗的电能。

题型：未知
难度：未知

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小明利用如图1所示的电路“探究串、并联电路中电流的关系“。

（1）探究串联电路中电流的关系。

①用笔画线代替导线将开关 $S_{3}$ 连入电路中。（要求：只闭合开关 $S_{3}$ 后， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 以及电流表串联；导线不许交叉）

②小明将 $S_{3}$ 闭合后，发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障（电路中只有一处故障）进行了检测，将电压表接在 $R_{1}$ 两端时，电压表与电流表均无示数；接在 $R_{2}$ 两端时，电压表有示数，电流表无示数。电路中的故障是　　。小明排除故障后继续实验，读出了电路中各电流表的示数，得到了串联电路中电流的关系是：串联电路中各处电流相等。

（2）完成上述实验后，小明继续探究并联电路中电流的关系。

①各开关的连接情况是　　（填写各开关断开或闭合）。

②分析实验中各电流表的读数（如图2所示），可知并联电路中电流的关系是：　　。

③电阻 $R_{1} : R_{2} =$ 　　。

（3）为了验证结论的普遍性，你可以采用的方法是：　　。

【拓展】在电源电压不变的情况下，小明两次实验中电路消耗的最大功率与最小功率之比 $P_{最大} : P_{最小} =$ 　　。

题型：未知
难度：未知

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探究水对容器底的压强。将一由 $A$ 和 $B$ 构成、两端开口的玻璃制品的底部扎上薄橡皮膜，做成容器。 $A$ 、 $B$ 的横截面积分别为 $S_{A}$ 和 $S_{B}$ ，且 $S_{A} = 2 S_{B} = 40 c m^{2}$ ．（容器壁的厚度忽略不计， $ρ_{水} = 1.0 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ， $g$ 取 $10 N / kg)$ 。实验过程如下：

①将容器固定在放有电子秤的铁架台上，使橡皮膜刚好与电子秤完全接触，且电子秤的示数为零，如图所示。

②往容器内分三次缓慢倒入适量的水，将收集的数据填入下表中。

③继续往容器内缓慢倒入 $60 g$ 水后，水进入了容器中 $B$ 部分，且在 $B$ 内的高度为 $1 cm$ 。然后在容器内再分三次缓慢倒入适量的水，再将收集的数据填入下表中。

④计算水对容器底的压强

次数	1	2	3	4	5	6
容器内水的质量 $/ g$	60	100	160	240	300	360
电子称的读数 $/ g$	60	100	160	280	400
容器内水的深度 $/ cm$	1.5	2.5	4	7	10	13
水对容器的压强 $/ Pa$	150	250	400	700	1000	1300

回答下列问题：

（1）将表格中的空白处补充完整。

（2）分析表中数据可知：水对容器底的压强与水的深度　　。若在一底面积为 $40 c m^{2}$ 的圆柱形容器中装入 $300 g$ 水，水对容器底的压强为　　 $Pa$ ，与表格中第5组数据对比可知，水对容器底的压强与水受到的重力大小　　（选填“有关”或“无关” $)$ 。

（3）容器 $A$ 部分的高度为　　 $cm$ 。

【拓展】完成实验后，小明将一小合金块浸没在容器中， $B$ 内水面上升了 $1 cm$ ，电子秤的读数增加了 $80 g$ ，则合金块的密度为　　 $g / c m^{3}$ 。

题型：未知
难度：未知

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用直角三角尺、重垂线来判断桌面是否水平。

操作方法：（也可以用图描述操作方法）

实验现象：①若桌面水平：　　。

②若桌面不水平：　　。

实验中利用的物理知识：重力的方向总是　　。

题型：未知
难度：未知

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小谦根据如图甲所示的电路组装成调光灯，并进行测试。电源电压保持不变，小灯泡的额定电压是 $6 V$ ，小灯泡的 $I - U$ 图象如图乙所示。

求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻。

（2）小灯泡正常发光 $10 \min$ 消耗的电能。

（3）经测算，小灯泡正常发光时的功率占电路总功率 $50 %$ ，如果把灯光调暗，使小灯泡两端电压为 $3 V$ ，小灯泡的实际功率占电路总功率的百分比是多少？

（4）小谦认为这个调光灯使用时，小灯泡的功率占电路总功率的百分比太低，请写出一种出现这种情况的原因。

题型：未知
难度：未知

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