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5.“引體向上”是同學們經常做的一項健身運動.該運動的規范動作是:兩手正握單杠,由懸垂開始(如圖1).上提時,下顎須超過杠面(如圖2);下放時,兩臂放直,不能曲臂.劉強同學能在25s內連續做16個規范的引體向上動作.已知劉強同學的質量為50kg,每次引體上升的高度如圖2所示.
(1)在他勻速提升自己身體的過程中,他的動能將不變(選“變大”、“變小”或“不變”,下同),機械能將變大.
(2)若劉強同學雙手的面積為100cm2.當他雙臂豎直向上用手握住單杠,身體保持靜止時,雙手對單杠的壓強為多少帕?
(3)劉強做引體向上的動作時,平均功率是多大?
(4)結合體育鍛煉的實際分析討論:連續做引體向上運動時,人做功的功率會發生怎樣的變化,其理由是什么?(寫一條即可)

分析 (1)影響動能的因素是質量和速度;影響重力勢能的因素是質量和高度;
(2)劉強對單杠的壓力等于其重力,根據p=$\frac{F}{S}$求出壓強;
(3)已知質量的大小和上升的高度,以及做功的時間,根據公式W=Gh=mgh和P=$\frac{W}{t}$可求功率的大;
(4)連續做引體向上,人會疲勞,做引體向上越來越慢,做一次引體向上的時間變長,功率變小.

解答 解:(1)在他勻速提升自己身體的過程中,質量不變,速度不變,所以動能不變;質量不變,高度變大,重力勢能變大;所以機械能變大;
(2)劉強對單杠的壓力F=G=mg=50kg×10N/kg=500N,
劉強對單杠的壓強:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{500N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5×104Pa;
(3)25s內做的功:W=nW=nGh=16×500N×(1m-0.6m)=3200J,
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3200J}{25s}$=128W;
(4)連續做引體向上,人會疲勞,做引體向上越來越慢,做一次引體向上的時間變長,而做一次引體向上所做的功不變,由功率公式可知:人做功的功率會變。
故答案為:(1)不變;變大;(2)雙手對單杠的壓強為5×104Pa;(3)平均功率是128W;(4)減。贿B續做引體向上,人會疲勞,做引體向上越來越慢,做一次引體向上的時間變長,功率變。

點評 本題考查影響動能、重力勢能的因素,壓強、功和功率的計算,難度不大,關鍵是公式及其變形的靈活運用.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

16.在“比較不同物質吸熱升溫情況”的實驗中:

(1)小麗和小明用一套器材做加熱水和煤油的實驗,如圖甲所示,在組裝器材時應先調節A(填A或B)的高度,調節它的高度是為了確保使用外焰加熱.
(2)組裝好器材,他們先后在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油,分別加熱相同的時間,比較水和煤油升高的溫度,得出結論.要完成該實驗,除圖甲所示器材外,還需要的一個測量工具是天平.
(3)在對實驗進行反思后,他們對實驗進行改進并設計了圖乙所示的裝置.與原方案相比,該方案具有的優點是該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等.(答出一個即可)
(3)在對實驗進行反思時,他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點,因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置.與原方案相比,該方案除克服了上述缺點外還具有的 優點是該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等.(答出一個即可)
(4)為便于比較水和煤油升高的溫度,實驗前最好使水和煤油的初溫相同,但把等質量的水和煤油分別放入圖甲的燒杯中時,雖然同處一個環境,但水的初溫一般要低于煤油的初溫,原因是水易于蒸發,煤油不易于蒸發,蒸發吸熱.

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17.如圖所示,利用滑輪組勻速提升重物,要求使用時最省力.請完成該滑輪組的繞法.

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14.小明同學進行測定煤油密度的實驗.主要情景如圖所示.
(1)主要步驟如下:
①用天平稱出燒杯和煤油的總質量記為m1,并記錄數據;
②把部分煤油倒入量筒,測出煤油的體積V,并記錄數據;
③用天平稱出燒杯和剩余煤油的質量記為m2,并記錄數據;
④根據公式和測量數據計算煤油的密度.ρ煤油=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{V}$,并記錄計算結果.
(2)請你根據圖中情景,幫助小明把測量數據表格填寫完整.
燒杯和油的
總質量m1/g
量筒中液體的體積V/cm3燒杯和剩余液體的質量m2/g量筒中液體的
質量m3/g
液體的密度
ρ/(g•cm-3

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1.小明想探究鐵芯的粗細對電磁鐵磁性強弱有何影響,請你幫他設計實驗報出告,寫出實驗器材、步驟,并設計出記錄數據的表格以及所用的研究方法.
實驗器材:
實驗步驟:
實驗表格:
研究方法:

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10.白熾燈的燈絲斷了,再搭上后接在原來的電路中使用燈比原來更亮了,為什么?

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17.如圖所示是小明所在學習小組“探究物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置.
(1)該實驗利用了轉換法,通過觀察木塊被撞后移動的距離來判斷小球(選填“小球”或“木塊”)動能的大。
(2)讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下,推動木塊做功,目的是為了探究動能的大小與速度的關系,實驗中她們控制了小球的質量不變.
(3)為了探究動能的大小與質量的關系,他們換用質量不同的小球,使它們從斜面的相同(選填“相同”或“不同”)高度由靜止滾下,推動木塊做功.
(4)如果在實驗中,每次木塊都運動到長木板之外,請提一條解決方法:換更長的木板或小球每次放的高度適當低一點.

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