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1、中考物理重難點(diǎn)突破:水平方向滑輪組機(jī)械效率1 .用如圖甲所示的滑輪組提升物體M,已知被提升的物體 M重為600N,卷?yè)P(yáng)機(jī)加在繩子自由端的拉力 F將物體M在20s內(nèi)勻速提升到10m的高度.拉力做的功 W隨時(shí)間t的 變化圖像如圖乙所示,不計(jì)鋼絲繩的重、摩擦力大小.求:(1)滑輪組提升重物所做的有用功是多少?(2)滑輪組提升重物的機(jī)械效率是多少?(3)動(dòng)滑輪的重力是多少?2 .工人用如圖甲所示的滑輪組運(yùn)送建材上樓,每次運(yùn)送量不定?;喗M的機(jī)械效率隨建材重量變化的圖像如圖乙所示,機(jī)械中摩擦力及繩重忽略不計(jì),g =10 N/ kg 。°400甲乙(1)此滑輪組中的動(dòng)滑輪重力G動(dòng)是多少?(2)若
2、某次運(yùn)送建材的重力為500N,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多少 ?(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為 60%時(shí),運(yùn)送建材時(shí)繩子端的拉力F是多大?3 .在農(nóng)村常有家庭挖井取水.小明同學(xué)用如圖(甲)所示的滑輪組提土,他用20s的時(shí)間把重為120N的土從井中勻速提升 5m,拉力做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖(乙) 所示.求:(1)在此過(guò)程中的有用功;(2)滑輪組的機(jī)械效率;(3)拉力的大小;(4)拉力的功率.4 .為了將放置在水平地面上重 G=100N的重物A提升到高處.小明同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所 示的滑輪組裝置.當(dāng)小明用豎直向下的力拉繩時(shí),拉力 F、重物上升的速度 v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象分別如圖乙、
3、丙和丁所示.不計(jì)繩重及軸摩擦.求:50產(chǎn)工3 75m(1)在23s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率(2)在12s內(nèi),拉力 F做功的平均功率 P.5 .如圖-1所示,工人沿斜面把一箱貨物從底端拉進(jìn)車廂。貨物移動(dòng)的距離s與時(shí)間t的關(guān)系如圖-2所示。在此期間,工人拉這箱貨物y&斜面勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力為594N,此斜面的長(zhǎng)為5m,高為1m,這箱貨物重為1500N.(1) 05s內(nèi),這箱貨物處于 狀態(tài),工人所做的功為 J。(2) 530s內(nèi),這箱貨物運(yùn)動(dòng)的速度是多少?拉力做功的功率是多大?(3)該斜面的機(jī)械效率是多少?6.某興趣小組用如圖甲所示的滑輪組(物體與動(dòng)滑輪用繩子a連接)勻速拉動(dòng)放在同一水平面上的不同
4、物體,物體受到的摩擦力從200N開(kāi)始逐漸增加,直到組裝滑輪組的繩子b被拉斷,每次物體拉動(dòng)的距離均為2s 通過(guò)實(shí)驗(yàn)繪出了該滑輪組機(jī)械效率隨物體受到摩擦力大小變化的關(guān)系圖像如圖乙。(不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦)求:(1)動(dòng)滑輪重力(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為 80%物體以0.2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),該滑輪組的有用 功率(3) 一個(gè)重500N的同學(xué)利用該滑輪組,想獨(dú)自用豎直向下的力拉斷繩子b,請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算分析他能否實(shí)現(xiàn)7 .如圖甲所示是工人利用滑輪組從豎直深井中提取泥土的情形,所用動(dòng)滑輪和筐受到 的總重力為30N.某次操作中,將重 405N的泥土以0.4m/s的速度勻速提起,在此過(guò)程 中工人的拉力
5、F所做的功隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.細(xì)繩的質(zhì)量忽略不計(jì),g取10N/kg .求:W/l(1)拉力F做功的功率(2)利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率;(3)在提起泥土上升 3m的過(guò)程中,拉力F克服摩擦力做的功.5m,高為3m.細(xì)8 .如圖所示,是由斜面和一個(gè)滑輪組成圖示裝置,已知斜面的長(zhǎng)度為繩自由端的拉力是 50N,將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底部勻速拉到斜面頂端.在此過(guò)程中:(1)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的速度是多大?(2)拉力所做的功及功率各是多大?(3)裝置的機(jī)械效率是多少?9 .用如圖甲所示的滑輪組從水中提升物體M,已知被提升的物體 M質(zhì)量為76kg, M的體積為3X10-3 0?,在M物體
6、未露出水面的過(guò)程中, 繩子自由端的拉力 F將物體M以0.5m/s 的速度勻速提升了 10m的高度,此過(guò)程中,拉力F做的功W隨時(shí)間t的變化圖象如圖乙 所示,不計(jì)繩重和摩擦力大小.求:(g=10N/kg)甲乙(1)求物體M的重力?(2)求動(dòng)滑輪下端掛鉤上的繩子拉力?(3)求滑輪組提升重物的機(jī)械效率?10 .有一質(zhì)量為20kg的正方體物體放在水平地面上,它的體積為8*103而,某人想通過(guò)如圖所示的滑輪來(lái)豎直提起這個(gè)物體.則(1)該物體的密度是多大?(2)當(dāng)人用250N的力向下拉繩子時(shí),物體恰好能勻速上升,物體上升3m后恰好到達(dá)目標(biāo)位置,求此過(guò)程中人所做的功是多大?(3)該定滑輪的機(jī)械效率是多大?使用
7、該滑輪的好處是什么?11 .如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動(dòng)滑輪總重300kg,繩重及摩擦不計(jì).現(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2X103 kg ,體積為0.8m3的物體勻速提起,(p k=1.0 x 103kg/m3, g取10N/kg ).在起重機(jī)打撈水中物體的過(guò)程 中,此時(shí)物體還完全浸沒(méi)在水中,求:(1)物體受到的浮力;(2)拉力F的大小;(3)滑輪組的機(jī)械效率.12 .小雨站在水平地面上,通過(guò)如圖所示的滑輪組從井中提水(不計(jì)繩重及摩擦).已知小雨的質(zhì)量為 50kg、雙腳與地面的接觸面積為 0.04m:圓柱形水桶的底面積為 0.2m2、 容積為0.1m3 (
8、不計(jì)桶的厚度,g=10N/kg).(1)小雨的重力是多少?(2)將空桶勻速下放的過(guò)程中(桶底未接觸水面),小雨對(duì)地面的壓強(qiáng)為 1.15 X104Pa,則桶和動(dòng)滑輪總重是多少?(3)假設(shè)水桶向上提起水的重力為680N,則將水桶拉離水面后,勻速拉動(dòng)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是多少?13 .如圖所示,為了清洗水池,某工人重650N,站在池外地面上,用 100N的拉力向下勻速拉動(dòng)繩子提起一浸沒(méi)在水中體積為1.5X10 -2而、重390N的石塊(石塊始終浸沒(méi)在水中,且忽略水對(duì)石塊的阻力,p K=1X103kg/m3, g=10N/kg)求:(1)石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力;(2)將石塊提升到石塊上表面與水面
9、齊平的過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率.14 .如圖甲,利用滑輪組將浸沒(méi)在水中的正方體始終以0.2m/s的速度勻速向上升起,此物體重80N,繩子自由端F的大小與物體下表面距容器底高度 h的關(guān)系如圖乙所示, 不計(jì)繩重及摩擦,g=10N/kg .F/N甲乙(1)求物體提離水面后容器底受到的壓強(qiáng);(2)物體提離水面后 F的功率;(3)物體在h小于40m的范圍內(nèi)勻速上升時(shí),求滑輪組的機(jī)械效率.(4)物體在露出水面之前受到水的浮力是多少NI?15 .如圖所示,質(zhì)量為60kg的工人用滑輪組提升重物 A,每個(gè)滑輪重均為50N,工人一 只腳與地面的接觸面積為 200cmf。人對(duì)繩子的拉力為 300N時(shí),物體勻速上升。(
10、g=10N/kg ) 求:(1)重物勻速上升時(shí)人對(duì)地面的壓強(qiáng)?(2)物體10s內(nèi)勻速上升了 2m,人做功的功率?(3)若繩子能夠承受的最大拉力為400N,重物提升過(guò)程中繩子重和摩擦對(duì)應(yīng)的額外功始終占總功的10%求滑輪組的最大機(jī)械效率?16 .如圖所示,小車在水平面上通過(guò)滑輪組提升重物.動(dòng)滑輪重400NI.與小車連接的繩子能承受的最大拉力為 6000N,小車的最大輸出功率為 15KW/水平地面上一物體 A重 1600N,與地面的接觸面積為 4m2.(不計(jì)小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦).請(qǐng)求(1)提升前,物體 A對(duì)水平地面的壓強(qiáng).(2)滑輪組提升重物 A時(shí)的機(jī)械效率.(3)若要使被提升重物
11、以 1m/s的速度勻速上升,整個(gè)裝置工作過(guò)程中能提升重物的最 大重力.17 .如圖所示是一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深10米,物體重G=5. 4X 103N,汽車重G車=3X 104NI,汽車勻速直線行駛拉繩子的力 F=2X 103NI, 汽車受到的阻力為車重的 0. 1倍,求:(1)將物體從井底勻速直線拉至井口的過(guò)程中,汽車?yán)K子的了力做了多少功?(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?(3)若汽車勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為2. 4m/s,汽車牽引力的功率為多少?18 .質(zhì)量為64kg、底面積為0.04m2的物體A靜止在水平地面上.用如圖所示的滑輪組在40s內(nèi)將物體 A勻速豎直提
12、升10m,所用拉力F為400N. (g=10N/kg)求:(1)提升前,物體 A靜止在水平地面上時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng);(2)拉力F的功率;(3)滑輪組的機(jī)械效率.19 .如圖所示,用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動(dòng),在 40S內(nèi)移動(dòng)了8m,拉力F做的功為1280J.(1)求拉力F的大小;(2)若滑輪組的機(jī)械效率為 95%,求動(dòng)滑輪的重力(不計(jì)繩重及繩子與滑輪間的摩擦).20 .如圖所示,利用滑輪組裝置勻速拉動(dòng)水平面上的物體。已知物體在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力為重力的 0. 1倍,物體被勻速拉動(dòng)的距離為1s當(dāng)物體質(zhì)量為2kg時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為 50%不計(jì)繩重和繩與滑輪間的摩擦。求:(
13、1)物體質(zhì)量為2kg時(shí),在水平面上受到的滑動(dòng)摩擦力;(2)動(dòng)滑輪的重力;(3)物體質(zhì)量為10kg,以0. 1m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力 F的功率。21 .用如圖所示滑輪組將重 50N的物體勻速上升了 0. 5m動(dòng)滑輪的重為10N,不計(jì)繩 重和摩擦力.次數(shù)j 物理量123鉤碼重G (N)446鉤碼上升圖度h (m)0. 10. 10. 1繩端拉力F ( N)1. 81. 42. 4繩端移動(dòng)距離S (m)0. 30. 50. 3機(jī)械效率Y74%83%求:(1)繩子自由端的拉力 F是多少N;(2)繩子自由端拉力做的總功是多少J ;(3)滑輪組的機(jī)械效率;22 .如圖所示,用滑輪組拉著重1000N的
14、物體P沿水平地面以0.5m/s的速度勻速向右運(yùn)動(dòng)了 6s,物體受到地面的摩擦力是200N,拉力F是125N,求:(1)拉力F做的有用功;(2)該滑輪組的機(jī)械效率; (3)拉力F的功率。23 .配重M單獨(dú)置于水平地面上靜止時(shí),對(duì)地面壓強(qiáng)為3X105帕,將配重M用繩系杠桿的B端,在杠桿的A端懸掛一滑輪,定滑輪重150N,動(dòng)滑輪重90N,杠桿AB的支點(diǎn)為O, OA OB=5 3,由這些器材組裝成一個(gè)重物提升裝置,如圖所示,當(dāng)工人利用滑輪組 提升重力為210N的物體以0. 4m/s的速度勻速上升時(shí),杠桿在水平位置平衡,此時(shí)配 重M對(duì)地面壓強(qiáng)為1X105帕.(杠桿與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計(jì),g=10
15、N/kg)(1)求滑輪組的機(jī)械效率?(2)配重M質(zhì)量是多少千克?(3)為使配重 M不離開(kāi)地面,人對(duì)繩的最大拉力是多少牛頓?24 .如圖所示,是一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深12m,物體重 G=6X 103NI,汽車重 G車=3X 104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F=2.2X103N,汽車受到的阻力為車重的0.1倍.求:(1)將物體從井底拉至井口的過(guò)程中,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功?(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?(保留一位小數(shù))(3)若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為 3m/s,則將物體由井底拉至井口需要多長(zhǎng)時(shí)間?(4)汽車牽引力為多少?牽引力的功率為多少?25 .某工人用如
16、圖所示的裝置把一重為1200N的箱子從斜面底端勻速拉到頂端用時(shí)10秒,已知斜面長(zhǎng) 6G高2m,此裝置的機(jī)械效率為 80% (滑輪重、繩重、滑輪與繩之間 的摩擦均不計(jì)).求:(1)拉力F;(2)拉力F做功的功率;(3)箱子和斜面間的摩擦力.26 .如圖所示,小明用滑輪組將重為500N的物體在10s內(nèi)勻速提升了 1.5m。每個(gè)滑輪的重相等,均為 20N,不計(jì)繩重及摩擦。求:(1)小明受到地面的摩擦力。(2)小明做功的功率。(3)滑輪組的機(jī)械效率。27 .如圖所示,在 C點(diǎn)作用方向始終與半徑 OC垂直、大小為F3的力緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)輪軸時(shí),細(xì)繩不斷纏繞于輪軸之上,細(xì)繩通過(guò)滑輪組拉動(dòng)A物體沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)了
17、 2m,力的傳感器顯示對(duì) A物體的拉力F1為450N。(忽略輪軸摩擦)(1)拉力Fi做功是多少?(2)若滑輪組的機(jī)械效率為75%繩對(duì)滑輪組拉力 F2是多少?(3)若 OB OC=1:4,則F3的大小為多少?28 .如圖所示為一種蓄水箱的人工放水裝置,AOB是以。點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的輕質(zhì)杠桿, AO呈水平狀態(tài),A O兩點(diǎn)間的距離為 40cm. B O兩點(diǎn)間的水平距離為 10cm,豎直距離為7cm, K是一輕質(zhì)、橫截面積為 100cm2的蓋板(恰好堵住出水口),它通過(guò)細(xì)繩與杠桿的 A端 相連,在水箱右側(cè)水平地面上,重為600N的人通過(guò)滑輪組拉動(dòng)系在 B點(diǎn)呈豎直狀態(tài)的繩子,可以控制出水口上蓋板,若水箱水深為5
18、0cm,當(dāng)蓋板恰好要被拉起時(shí),水平地面對(duì)人的支持力為 490N,人對(duì)繩子白拉力為 Fi,繩子對(duì)B點(diǎn)的拉力為F2,滑輪組的機(jī) 械效率為Y,蓋板的厚度、繩重與滑輪間的摩擦均可忽略不計(jì),人對(duì)繩的拉力與人所受 重力在同一直線上(g取10N/kg)求:(1)水箱中水深為50cm時(shí).蓋板上表面所受水的壓強(qiáng)和壓力.(2)人對(duì)繩子的拉力 F1和繩子對(duì)B點(diǎn)的拉力F2.(3)滑輪組的機(jī)械效率 Y.(4)若與杠桿A、B兩端選接的細(xì)繩足夠結(jié)實(shí),當(dāng)水位至少達(dá)到多高時(shí),人將無(wú)法拉起 蓋板.29 . (8分)建筑工人要向樓上運(yùn)送貨物,為了省力,他在一個(gè)斜面上安裝了一個(gè)滑輪組,做成如圖所示的裝置,斜面的傾角為 300且固定
19、在在水平面上.運(yùn)送貨物時(shí),工人 用400N的力拉繩子,重為 500N的貨物在20s內(nèi)沿斜面勻速運(yùn)動(dòng) 6m求此過(guò)程中(1)重物的速度大??;(2)工人提升重物做的有用功;(3)該裝置的機(jī)械效率.30 . (8分)如下圖所示,是一輛汽車通過(guò)滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖。已知井深12m,物體重G = 6x103N ,汽車重G車=3X 104N,汽車勻速拉繩子時(shí)的拉力F =2.2m103N ,汽車受到的阻力為車重的0.1倍。求:(1)將物體從井底拉至井口的過(guò)程中,汽車?yán)K子的拉力對(duì)滑輪組做了多少功?(2)滑輪組的機(jī)械效率為多少?(保留一位小數(shù))(3)若汽車運(yùn)動(dòng)的速度為 3m/s,則將物體由井底拉
20、至井口需要多長(zhǎng)時(shí)間?(4)汽車牽引力為多少?牽引力的功率為多少?31 .張強(qiáng)同學(xué)利用如圖所示的滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上,圖中每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩子 重和摩擦。如果所送貨物重 G從200N開(kāi)始逐漸增加,直到繩子被拉斷。每次均勻速拉 動(dòng)繩子,且提升高度都為 10mb圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物的重 力的增加而變化的圖像。請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息完成以下問(wèn)題:摩擦)甲0 一市一甲乙(1)每個(gè)滑輪的重是多少?(2)當(dāng)貨物重為1000N時(shí),張強(qiáng)同學(xué)所做的總功為多少?(3)繩子能承受的最大拉力是多少?(4)當(dāng)繩子的拉力最大時(shí),滑輪組的機(jī)械效率是多少?32 . (6分)用圖甲所示的滑輪組運(yùn)送貨物上樓,每
21、件貨物重 100N,每次運(yùn)送的量不定, 圖乙記錄了在整個(gè)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨貨物重力增加而變化的圖像(不計(jì)繩重和乙(1 )求動(dòng)滑輪的重力;(2)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率最大時(shí),繩子的拉力;(3)求該滑輪組的最大機(jī)械效率.33 .如右圖所示,已各斜面長(zhǎng)5m,高3m,繩端拉力為50N。利用這個(gè)滑輪裝置將重為100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過(guò)程中:F -50 N(1)物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的速度為多少?(2)繩端移動(dòng)的距離是多少?(3)拉力的功和功率各是多少?(4)拉力的機(jī)械效率是多少?34 .如圖甲所示的滑輪組,每個(gè)滑輪等重。不計(jì)繩重和摩擦,物體重G從200N開(kāi)始逐漸增加,直到繩子被
22、拉斷。每次均勻速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度。圖乙記錄了在 此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。(1)每個(gè)滑輪重多少N?(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率為80%時(shí),物體重多少 N?35 .如圖所示,小名同學(xué)利用圖中滑輪組將貨物運(yùn)送到樓上(每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩重和摩擦)。若每次運(yùn)送貨物都勻速拉動(dòng)繩子,且提升同樣的高度,貨物重G從200N開(kāi)始逐漸增加至1800N,直到繩子被拉斷。圖乙是以上實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率Y隨貨物重力G增加而變化的圖像。請(qǐng)根據(jù)提供的相關(guān)信息完成以下問(wèn)題:(1)每個(gè)滑輪的重是多少?(2)繩子能承受的最大拉力是多少?(3)若借
23、用此滑輪組提升其他重物,在6s內(nèi)將質(zhì)量為60kg的重物提高1m,此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%則:提升重物所做有用功是多少?提起重物所做的總功是多少? ( g=10N/kg)36 .如圖所示的滑輪組,每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩重和摩擦。物體重G從200N開(kāi)始逐漸增加,直到1600N時(shí)繩子被拉斷。每次都勻速拉動(dòng)繩子將物體提升同樣的高度。右圖記 錄了在此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率隨物體重力的增加而變化的圖像。求:(1)每個(gè)滑輪重多少N?(2)繩子能承受的最大拉力是多少N?(3)當(dāng)滑輪組的機(jī)械效率低于多少時(shí),使用它將不再省力參考答案1. ( 1) 6000J; (2) 75% (3) 200N2. ( 1) 4
24、00N 55. 6%(3) 500N3. ( 1)有用功為600J;(2)滑輪組的機(jī)械效率為 75%(3)拉力的大小為 80N;(4)拉力的功率為 40W4. (1)在23s內(nèi),滑輪組的機(jī)械效率為83.3%;(2)在12s內(nèi),拉力 F做功的平均功率 P為187.5W5. (1)靜止;0; (2) 0.2m/s ; 118.8W; (3) 50.5%;6. ( 1) 200N(2) 160W (3)該同學(xué)不能拉斷繩子b 。7. (1)拉力F做功的功率為180W(2)利用該裝置提升泥土的機(jī)械效率為90%(3)在提起泥土上升 3m的過(guò)程中,拉力F克服摩擦力彳的功為 45J.8. (1)拉力作用點(diǎn)移動(dòng)
25、的速度是2m/s;(2)拉力所做的功為 500J,功率是100VV(3)裝置的機(jī)械效率是 60%9. ( 1) 760N; (2) 730N; (3) 91 . 25%10. (1) 2. 5X103kg/m3; (2) 750J; (3) 80%使用定滑輪的好處是可以改變力的方向11. (1)物體受到的浮力為 8000N;(2)拉力F的大小為5000N;(3)滑輪組的機(jī)械效率為 80%12. (1)小雨的重力是 500N;(2)桶和動(dòng)滑輪總重是 120N;(3)將水桶拉離水面后,勻速拉動(dòng)過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率是85%13. (1)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為 150N;(2)提起物體時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%14. (1)求物體提離水面后容器底受到的壓強(qiáng)是 4800Pa;(2)物體提離水面后 F的功率是20VY(3)滑輪組的機(jī)械效率是 77.8%;(4)物體在露出水面之前受到水的浮力是10N15. (1) 7500Pa; (2) 120VY (3) 83. 75%16. (1) 400Pa;
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