【題目】如圖所示,用滑輪組從H=10m深的水中勻速提起底面積為0.04m2、高2m的實心圓柱體,該物體的密度是2.5×103kg/m3,F(xiàn)在動滑輪掛鉤用鋼絲繩與該物體相連,已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為700N。不計摩擦和繩重,g取10N/kg。求:

(1)該物體露出水面前所受的浮力。

2)判斷在提升的過程中繩子會不會被拉斷,寫出分析過程。若被拉斷,繩子被拉斷時,物體留在水中的體積。

(3)將物體勻速提升至露出水面前,該裝置的機械效率為90%,拉力所做的功。

【答案】(1)800N;(2)0.06m3310666.7J

【解析】

試題分析:(1)該物體露出水面前,排開水的體積:V=V=Sh=0.04m2×2m=0.08m3,所受的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N;

(2)由ρ=m/V和G=mg可得,圓柱體的重力:G=mg=ρgV=2.5×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=2000N,

由圖可知n=2,繩子剛好被拉斷時,滑輪組對繩子的拉力:F=2F最大=2×700N=1400N,

因物體受到滑輪組對物體的拉力和浮力的大小之和等于圓柱體的重力之和,所以,此時圓柱體受到的浮力:

F′=G-F=2000N-1400N=600N,由F=ρgV排可得,此時物體留在水中的體積:V′=0.06m3;

(3)將物體勻速提升至露出水面前,滑輪組對圓柱體的拉力:F′=G-F=2000N-800N=1200N,

圓柱體上升的高度:h=10m-2m=8m,滑輪組做的有用功:W=F′h=1200N×8m=9600J,拉力F做的功:

W≈10666.7J.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,R1和R2為定值電阻。下列說法正確的是

A.只閉合S1,滑片P向右滑動,電壓表示數(shù)變大

B.先閉合S1,再閉合S2,電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)不變

C.先閉合S1和S2,再閉合S3,電壓表與電流表示數(shù)的比值變小

D.閉合S1、S2和S3,滑片P向右滑動,電壓表與電流表示數(shù)的比值變大

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】家庭照明既可以使用白熾燈,也可以使用普通節(jié)能燈或LED節(jié)能燈。小強同學(xué)從相關(guān)資料中了解到60W白熾燈、12W普通節(jié)能燈與5WLED節(jié)能燈的照明效果相當(dāng),并收集到這幾種照明用燈具的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

通過計算回答:

(1)60W的白熾燈正常發(fā)光時,其工作電流多大?

(2)60W的白熾燈正常發(fā)光時,其燈絲電阻多大?

(3)在一只白熾燈的使用壽命內(nèi),使用5W的LED節(jié)能燈比使用60W的白熾燈可以節(jié)約多少電能?

(4)按照國家發(fā)改委等五部委2011年發(fā)布的《關(guān)于逐步禁止進口和銷售普通照明白熾燈的公告》的要求,我國從2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白熾燈,從今年10月1日禁止銷售60W以上普通照明白熾燈。請你通過相關(guān)數(shù)據(jù)的比較,說明我國為什么要逐步淘汰普通照明白熾燈。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是一盞漂浮在水面的太陽能荷花燈,白天太陽能發(fā)電板給電池充滿電,晚上電池給LED燈照明供電。該燈的銘牌上標有“6V 0.3W”字樣,閱讀說明書后可知,該燈的電池最大輸出電能為8640焦耳。

(1)白天此燈把光能最終轉(zhuǎn)化為 能儲存在電池中。

(2)若某公園想采購一批太陽能荷花燈,要求每天亮燈不小于6小時。那么此燈是否符合要求?

(3)該燈正常工作時的電流是多少安培?

(4)若每盞燈的質(zhì)量為0.2千克,漂浮時浸在水中的體積是多少米3 ?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,燈泡L1上標有3V、1.5W的字樣,電源電壓為4V。當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時,電路中的總電阻為4Ω;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑動變阻器R的滑片位于變阻器的中點時,L1正常發(fā)光;當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1、S3斷開,滑動變阻器R的滑片位于變阻器的右端時,燈泡L2消耗的電功率正好是其額定功率的1/4。(不考慮溫度對電阻的影響)求:

(1)燈泡L1的電阻; (2)燈泡L2的電阻; (3)燈泡L2的額定功率。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組用刻度尺與停表記錄一輛遙控小車的運動情況,他們記錄了小車在某段時間內(nèi)通過的路程與所用的時間,并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制了如圖所示的路程與時間圖象.根據(jù)圖象回答以下問題.

(1)小車在前2s內(nèi)的速度為多少m/s,小車在第5s時的情況是怎樣的?

(2)小車車速最快是哪個時段,速度是多少?

(3)小車7秒內(nèi)的平均速度是多少?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)校食堂有一個電水壺的銘牌如表所示。如圖是電水壺的電路圖,R為加熱器。當(dāng)溫度較低時,溫控開關(guān)S處于閉合狀態(tài),加熱器加熱,當(dāng)水沸騰后,會自動斷開進入保溫狀態(tài)。從而實現(xiàn)了自動溫度開關(guān)控制。若加熱器電阻阻值不隨溫度變化而改變,且此時的大氣壓為1標準大氣壓。則:

(1)電水壺正常工作時,其加熱電阻的阻值是多大?

(2)若電水壺產(chǎn)生的熱量全部被水吸收,現(xiàn)將一滿壺23℃的水在標準大氣壓下燒開需要多長時間?[c=4.2×103J/(kg℃)]

(3)當(dāng)電水壺處于保溫狀態(tài)時,通過加熱器的電流是1A,此時電阻R0的電功率是多少?

額定電壓

220V

額定功率

4400W

水壺裝水質(zhì)量

10kg

頻率

50Hz

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【題目】(1)甲所示是小明同學(xué)探究反射定律的實驗裝置。平面鏡M平放在平板上,白色硬紙板豎立在鏡面上,硬紙板是由E、F兩塊粘接起來的,其中F可繞接縫ON轉(zhuǎn)動。

如圖所示,

實驗時讓光貼著紙板入射,紙板前不同方位的同學(xué)都能看到光的傳播路徑,這是因為光在光屏上發(fā)生了__________________。

將右側(cè)紙板向后折一定的角度,則在右側(cè)紙板紙板填 “能”或“不能”)看到反射光。

如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,當(dāng)光貼著紙板沿AO入射時,________(填“能”或“不能”)在紙板上看到反射光。

為了得到反射角與入射角大小關(guān)系的普遍規(guī)律,請設(shè)計記錄實驗數(shù)據(jù)的表格。

畫表格處

(2)在做“探究通電螺線管外部磁場的方向和強弱”的實驗時,小明在螺線管周圍擺放了一些小磁針.

通電后小磁針的指向如圖所示,由此可看出通電螺線管外部的磁場與 磁體的磁場相似.

小明改變螺線管中的電流方向,發(fā)現(xiàn)小磁針轉(zhuǎn)動180°,南北極所指方向發(fā)生了改變,由此可知:通電螺線管外部磁場方向與螺線管中的 方向有關(guān).

由安培定則可知圖中S閉合后,螺線管的上端為 極.若要彈簧縮短,應(yīng)將滑動變阻器的滑片向

)移動。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】借助如圖所示的實驗裝置,小明探究磁場對通電直導(dǎo)線的作用。閉合開關(guān)S0,原本靜止的輕質(zhì)硬直導(dǎo)線AB水平向右運動。要使AB水平向左運動,下列措施中可行的是( )

A.將A、B兩端對調(diào)

B.將滑動變阻器的滑片P向右移動

C.換用磁性更強的蹄形磁體

D.將蹄形磁體的N、S極對調(diào)

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