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电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触...

manfen5.com 满分网电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化原理图如图乙所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3,g取10N/kg.(不计滑轮和钢丝绳的重力和一切摩擦)求:
(1)每个水泥块的重力是多少?
(2)请指出图乙中的动滑轮和定滑轮分别是哪个?
(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?
(1)知道水泥块的密度和体积,根据密度公式m=ρV和重力公式G=mg计算; (2)滑轮的轴固定不动的叫定滑轮,轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,据此判断; (3)将滑轮组沿顺时针旋转到竖直位置观察,F2相当于物重,F1为拉力,根据滑轮组的组成得出n=3,所以省力情况:F1=F2. 【解析】 (1)G=mg=ρgV=2.6×103kg/m3×1.5×10-2m3×10N/kg=3.9×102N; (2)由图可知,AB的转轴固定,A、B为定滑轮,C可以左右移动为动滑轮; (3)悬挂20个水泥块,F1=20G=20×3.9×102N; ∵F1=F2 ∴F2=3F1=3×20×3.9×102N=2.34×104N 答:(1)每个水泥块的重力是3.9×102N; (2)A、B为定滑轮,C为动滑轮; (3)滑轮组对高压线的拉力是2.34×104N.
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考点分析:
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物理量名称计算公式计算结果和单位
示例:木块下表面所受压强p=ρgh600Pa


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(2)在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小明同学测得的数据如下表所示:
钩码重/N弹簧测力计读数/N钩码移动的距离/m弹簧测力计移动的距离/m机械效率
31.20.10.3 
①根据表格提供的信息请你帮小明完成图中乙滑轮组的绕线.
②在表中空白处写出机械效率的值.
③实验后小明积极思考如果该滑轮组的滑轮个数及绕绳方式不变,改变其他因素是否会影响它的机械效率呢?他猜想可能改变绳子与滑轮之间的摩擦会影响机械效率.你还能再提出一个猜想吗?并针对你的猜想设计实验方案.
猜想:______
实验方案:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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