全国初中应用物理知识竞赛（初复赛）试题及答案汇编 第5集 第21(12)

由杠杆平衡条件，有：F??LF??G?LG ????????????????????2分

G?LG6.2?103N?4m?cos45?F????3.51?103N ?????????????3分

LF?10m?sin30?绞盘本质上是一个轮轴，若要施工人员对绞盘横杆的推力F最小，则该力应沿水平方向，

作用于横杆末端且与横杆垂直。在这种情况下，设所需的最小推力为F。???????1分

设绞盘的轴恰好转动一周，则推力推动横杆末端移动的距离为s1?2?L

工人推力总共做的功为：W总?F?2?L ????????????????????1分 绞盘拉动钢丝绳移动的距离为s2??D

绞盘对钢丝绳所做的有用功为：W有用?F???D?????????????????1分 绞盘的机械效率为??W有用W总F??D??80% ????????????????? 2分 F?2LF?2L3.51?103N?0.1m所以 F???219N ???????????????3分

D?2?1m?0.82.在整个立杆过程中，电线杆重力G大小不变。随着电线杆被逐渐拉起，重力G的力臂

LG在逐渐减小；而钢丝绳拉电线杆的力F′的力臂LF′却在逐渐增大；根据杠杆的平衡条件：

F??L?G?LG，可知，钢丝绳拉电线杆的力F′在逐渐减小。???????????2分

又因为，横杆末端到轴心的距离L、轴的直径D以及绞盘的效率η不变，所以施工人员对绞盘横杆的最小推力F也在逐渐减小。?????????????????????1分

3.绞盘离所拉的电线杆适当地远一些，其他情况相同时，可以适当地增大钢丝绳对电线杆的拉力F′的力臂L F′，在重力G与重力G的力臂LG相同的前提下，使F'减小，从而可以使施工人员对绞盘横杆的推力F减小一些。??????????????????????2分 六、（18分）

解：1.由该型号应急照明灯的主要技术数据可知，其所用灯泡的额定电压为2.4V，其蓄电池两端的电压也是2.4V；由此可知，两只灯泡应并联。??????????????2分 单只灯泡正常发光时的电流：IL?PL0.96W??0.4A ????????????2分 UL2.4V干路中的总电流：I?2?IL?2?0.4A=0.8A ?????????????????1分 即蓄电池对外供电电流为：I=0.8A ??????????????????????1分

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蓄电池充满电后，可以实现的最长应急照明时间：t?Q1.8?h=2.25h??????2分 I0.82．简易应急照明灯的接线如图答2所示。???????????????????6分