【題目】在一底面積為4m2的圓柱形深井底部,有一體積為2m3 , 密度為10×103kg/m3的貴重物體,現(xiàn)用如圖所示的裝置將去打撈上來(lái),若牽引車以0.6m/s的速度勻速向右行駛,通過(guò)滑輪組將物體由井底開(kāi)始往上拉,30s后井底受到的水的壓強(qiáng)恰好變化了2.5×103Pa,(忽略動(dòng)滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦,g取10N/kg)求:
(1)物體的重力;
(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力;
(3)牽引車行駛了30s后,物體被提升的高度;
(4)物體露出水面前,物體受到繩子拉力的功率;
(5)牽引車行駛了30s時(shí),牽引車對(duì)繩子的拉力.
【答案】
(1)
解:物體重力:
G=mg=ρ物V物g=10×103kg/m3×2m3×10N/kg=2×105N;
答:物體的重力為2×105N
(2)
解:物體浸沒(méi)在水中時(shí),V排=V物=2m3,
受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×2m3×10N/kg=2×104N;
答:物體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力為2×104N;
(3)
解:由圖知,n=2,
物體上升速度v物= v車= ×0.6m/s=0.3m/s,
物體被提升的高度:
h=v物t=0.3m/s×30s=9m;
答:牽引車行駛了30s后,物體被提升的高度為9m
(4)
解:物體露出水面前,物體受到繩子拉力:
F拉=G物﹣F浮=2×105N﹣2×104N=1.8×105N,
功率:
P=F拉v物=1.8×105N×0.3m/s=5.4×104W;
答:物體露出水面前,物體受到繩子拉力的功率為5.4×104W
(5)
解:30s后井底受到的水的壓強(qiáng)恰好變化了2.5×103Pa,
即△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×△h=2.5×103Pa,
水面下降了△h=0.25m,
排開(kāi)水的體積減小值:
△V排=S△h=4m2×0.25m=1m3,
V排′= V排,
此時(shí)物體受到的浮力:
F浮′= F浮= ×2×104N=1×104N;
忽略動(dòng)滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦,牽引車對(duì)繩子的拉力:
F= (G物﹣F浮′)= (2×105N﹣1×104N)=9.5×104N.
答:牽引車行駛了30s時(shí),牽引車對(duì)繩子的拉力9.5×104N
【解析】(1)知道物體的體積、密度,利用G=mg=ρVg求其重力;(2)物體浸沒(méi)在水中時(shí),V排=V物 , 利用阿基米德原理求受到的浮力;(3)由圖知,n=2,物體上升速度等于車移動(dòng)速度的 ,利用s=vt求物體被提升的高度;(4)物體露出水面前,物體受到繩子拉力等于物體重力減去浮力,利用P=Fv求功率;(5)30s后井底受到的水的壓強(qiáng)恰好變化了2.5×103Pa,據(jù)此可求水面下降值,進(jìn)而求出排開(kāi)水的體積減小值,可求此時(shí)排開(kāi)水的體積,利用阿基米德原理求物體受到的浮力; 忽略動(dòng)滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦,牽引車對(duì)繩子的拉力F= (G物﹣F浮).本題為力學(xué)綜合題,考查了密度公式、阿基米德原理、速度公式、功率公式、滑輪組拉力的計(jì)算,知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),屬于難題!
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了重力的計(jì)算和浮力大小的計(jì)算的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),需要掌握重力的計(jì)算公式:G=mg;浮力的公式為:F浮= G排 =ρ液gv排才能正確解答此題.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】某村在新農(nóng)村建設(shè)中需在河道上修建一座石橋,圖甲是使用吊車向河底投放圓柱形石塊的示意圖,在整個(gè)投放的過(guò)程中,石塊始終以0.05m/s的速度勻速下降,圖乙是吊車鋼絲繩的拉力F隨時(shí)間的變化圖象(水的阻力忽略不計(jì)).請(qǐng)求:
(1)石塊的重力為N,石塊全部浸沒(méi)在河水中時(shí)所受的浮力為N;
(2)投放石塊處河水的深度和水對(duì)河底的壓強(qiáng);
(3)石塊的密度(保留一位小數(shù)).
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示的做法中符合安全原則的是( 。
A.
雷天站在大樹(shù)下避雨
B.
用手指觸碰插座的插孔
C.
用濕抹布擦發(fā)光的燈泡
D.
將冰箱的金屬外殼接地
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】小明想知道醬油的密度,于是他和小華用天平和量筒做了如下實(shí)驗(yàn):
(1)將天平調(diào)節(jié)平衡.
(2)用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為17g,在燒杯中倒入適量的醬油,測(cè)出燒杯和醬油的總質(zhì)量如圖甲所示,將燒杯中的醬油全部倒入量筒中,醬油的體積如圖乙所示,則燒杯中醬油的質(zhì)量為________g,醬油的密度為 _______ kg/m3.
(3)小明用這種方法測(cè)出的醬油密度會(huì) ________(偏大/偏。,.
(4)小華不小心將量筒打碎了,老師說(shuō)只用天平也能測(cè)量出醬油的密度.于是小華添加兩個(gè)完全相同的燒杯和適量的水,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你補(bǔ)充完整.
①調(diào)好天平,用天平測(cè)出空燒杯質(zhì)量為m0
②將一個(gè)燒杯 _________ ,用天平測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量為m1
③用另一個(gè)燒杯裝滿醬油,用天平測(cè)出燒杯和醬油的總質(zhì)量為m2
④則醬油的密度表達(dá)式ρ= _________ (已知水的密度為ρ水)
(5)小明針對(duì)(4)中小華的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估后,認(rèn)為小華設(shè)計(jì)的操作過(guò)程有不妥之處,你認(rèn)為該不妥之處是:___________.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】閱讀短文,回答問(wèn)題.
石墨烯——改變世界的神奇新材料
一片碳,看似普通,厚度為單個(gè)原子,卻使兩位科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng).這種全新材料名為“石墨烯”, 密度僅為3mg/cm3(空氣的密度為1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料,作為電導(dǎo)體,它有著和銅一樣出色的導(dǎo)電性;作為熱導(dǎo)體,它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好,而且它幾乎是完全透明的.利用石墨烯,科學(xué)家能夠研發(fā)一系列具有特殊性質(zhì)的新材料.比如,石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)目前的硅晶體管,因此有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā);石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發(fā)光板,甚至太陽(yáng)能電池.如果和其他材料混合,石墨烯還可用于制造更耐熱、更結(jié)實(shí)的電導(dǎo)體,從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性,從柔性電子產(chǎn)品到智能服裝,從超輕型飛機(jī)材料到防彈衣,甚至未來(lái)的太空電梯都可以以石墨烯為原料.因此,其應(yīng)用前景十分廣闊.
(1)這種新材料屬于________(導(dǎo)體/絕緣體)
(2)根據(jù)石墨烯的性質(zhì),你認(rèn)為石墨烯不適合用來(lái)制成__________
A. 高壓輸電線 B. 沖擊鉆的鉆頭
C. 保溫隔熱材料 D. 電飯鍋的鍋膽
(3)最近國(guó)外研究人員通過(guò)引入由多層石墨烯制成的交替散熱通道,解決了在交通信號(hào)燈和電動(dòng)汽車中使用半導(dǎo)體材料散熱的難題,這是利用石墨烯的___________ 。
A.透光性好 B.硬度大
C.導(dǎo)熱性好 D.導(dǎo)電性強(qiáng)
(4)科學(xué)家造出“石墨烯”的密度比空氣的密度______(大/。
(5)石墨烯有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā),是因?yàn)?/span> __________;
(6)石墨烯是目前世上至今發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料.針對(duì)這一發(fā)現(xiàn)同學(xué)們提出了以下幾個(gè)問(wèn)題,你認(rèn)為最有價(jià)值且可探究的問(wèn)題是______(填選項(xiàng)前的字母).
A.石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關(guān)系?
B.如何提取石墨烯這種物質(zhì)?
C.石墨烯在生活中有什么用處?
D.石墨烯為什么很?
(7)因研究石墨烯而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后,安德烈·海姆進(jìn)而研究氧化石墨烯薄膜并獲得新進(jìn)展.為探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他進(jìn)行了這樣一組實(shí)驗(yàn),如圖:
①將氧化石墨烯薄膜覆蓋在有刻度的空燒杯口上,測(cè)得總質(zhì)量m1;
②將薄膜揭開(kāi),向燒杯內(nèi)倒入酒精與水的混合物,蓋緊薄膜,測(cè)得其總質(zhì)量m2;
③一個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)薄膜覆蓋緊密完好,燒杯內(nèi)液體體積明顯減小,測(cè)得此時(shí)總質(zhì)量m3;
④以后,燒杯內(nèi)液體體積保持不變.已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,問(wèn):
(1)一個(gè)月后,燒杯內(nèi)剩余的液體密度是________;是何種物質(zhì)______。
(2)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氧化石墨烯薄膜具有怎樣的物理特性?(寫出兩點(diǎn)即可)
①________________________;②___________________________。
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,小露用天平測(cè)木塊的質(zhì)量:
(1)將天平放在水平桌面上,把_______移至標(biāo)尺零刻度線處,然后調(diào)節(jié)_______,使天平平衡.
(2)將木塊放在天平的左盤,然后用________往右盤中加減砝碼.
(3)天平平衡時(shí),右盤砝碼和游碼的位置如圖所示,則木塊的質(zhì)量是_______g.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】一杯水全部結(jié)成冰,那么( )
A. 質(zhì)量、體積、密度都不變
B. 質(zhì)量不變,體積變大,密度變大
C. 質(zhì)量不變,體積變小,密度變小
D. 質(zhì)量不變,體積變大,密度變小
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是小燈泡L和電阻R中電流隨電壓變化的圖象.由圖象可知,電阻R的阻值為Ω.若將它們并聯(lián)接在電壓為3V的電源兩端,電路中的總電流為A.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的路程隨時(shí)間變化的圖象,由圖象判斷下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
A. 15s時(shí),物體通過(guò)的路程為30m
B. 整個(gè)20s時(shí)間內(nèi),物體的平均速度為2m/s
C. 物體在20s內(nèi)都做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D. 物體在0~5s時(shí)間內(nèi)的速度比10~20s內(nèi)的速度大
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