【題目】如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫水位的模擬裝置,由長方體A和B、滑輪組、輕質(zhì)杠杠CD、電子秤等組成.杠杠始終在水平位置平衡.已知OC:OD=1:2,A的體積為0.02m3 , A重為400N,B重為150N,動滑輪重100N,不計繩重與摩擦(ρ=1.0×103kg/m3).求:
(1)A的密度;
(2)單獨使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時的機械效率;
(3)水位上漲到A的上表面時,A受到的浮力;
(4)水位上漲過程中,電子秤所受的最大壓力.

【答案】
(1)解:長方體A的質(zhì)量,根據(jù)G=mg可得:

m= = =40kg,

長方體A的密度ρ= = =2×103kg/m3,

答:A的密度為2×103kg/m3;


(2)解:單獨使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時,n=3,根據(jù)η=W/W×100%可得:

機械效率η= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%=80%;

答:單獨使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時的,機械效率為80%;


(3)解:當(dāng)水位上漲到A的上表面時,因為A浸沒水中,所以V=VA,

根據(jù)F=ρgV可得:

A受到的浮力:F=ρgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N;

答:當(dāng)水位上漲到A的上表面時,A物體浸沒在水后所受浮力的大小為200N;


(4)解:水位上漲過程中,因要求電子秤所受的最大壓力,即A浸沒水中,受到的浮力最大F=200N,

n=3,根據(jù)力的平衡有:FC=

FC= =100N,

根據(jù)相互作用力大小相等可知,A對C端拉力與C對A物體拉力大小相等,所以作用在杠桿C端的力,因杠桿始終在水平位置平衡,O為支點,

根據(jù)F1L1=F2L2可得:

FC L1=FDL2

100N×OC=OD×FD

解得:FD= = =50N

對B物體受力平衡,所以電子秤受到B物體對它的最大壓力:

F=FN=GB﹣FD=150N﹣50N=100N.

答:水庫中的水剛好浸沒物體A時,B物體對電子秤最大的壓力是100N.


【解析】(1)根據(jù)m= 計算長方體的質(zhì)量,再根據(jù)ρ= 計算長方體的密度;(2)單獨使用該滑輪組在空氣中勻速提升A時,n=3,根據(jù)η= = 可求得機械效率;(3)已知物塊A的體積(物塊A的頂部剛沒入水面時排開水的體積),利用阿基米德原理求物塊A所受的浮力;(4)對滑輪組進行受力分析,求出作用在C端的力,再利用杠桿平衡的條件求出D端的作用力,電子秤受到B的壓力等于重力和拉力的合力.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解密度的計算的相關(guān)知識,掌握密度公式:ρ = m/v,以及對杠桿的平衡條件的理解,了解杠桿平衡:杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動時,稱為杠桿平衡.杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡,而不是力的平衡.杠桿平衡的條件:動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即:F1 L1 = F2 L2可變形為 :F1 / F2 = L1 / L2

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】某班同學(xué)進行測量紙錐從某一高度下落到地面過程中的平均速度的實驗:

(1)你認為需要測量的物理量是________________。

(2)你選用的主要實驗器材是:手表、________。

(3)小明所在的興趣小組用閃光照相機探究紙錐豎直下落的運動情況,照相機每隔0.2 s曝光一次,拍下的照片如圖所示,由此可以判斷紙錐下落的速度變化情況是____________(不變”“先變大后不變一直變大”)。若測得紙錐在A、B兩位置間的實際距離為6.40 cm,則在此過程中,紙錐的速度為________m/s。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】閱讀短文,完成問題:

雪花落水也有聲

生活中的很多現(xiàn)象都是有科學(xué)道理的,但是卻缺少發(fā)現(xiàn)它們的眼睛.一般的常識告訴我們,雪花落水靜悄悄,毫無聲響.不過,雪花落水真的發(fā)生聲波,在3月份一期的《自然》雜志上,幾個科學(xué)家聯(lián)名發(fā)表文章,宣布了他們的上述結(jié)論.

首先要說明的是,雪花落水發(fā)出的聲波頻率在之間,高于人們能聽見的聲波頻率.但是,海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響,并且這些聲響令鯨魚異常煩躁.然而,請不要想當(dāng)然,這些聲音不是雪花與水面撞擊發(fā)出的,而是…

冷戰(zhàn)時期,當(dāng)時美國海軍要監(jiān)視蘇聯(lián)潛水艇的活動,他們發(fā)現(xiàn),在下雨的時候,水下聲吶工作效果不好,常有噪聲干擾,甚至干脆無法監(jiān)聽.

著名的約翰霍甫金斯大學(xué)機械工程系的普羅斯佩勒提教授是個奇才.普羅斯佩勒提斷定,這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出,而是含在雨滴中的氣泡振動發(fā)出的.克拉姆有一個設(shè)備:一個每秒可拍攝張照片的高速水下攝影機.利用這臺攝影機,他們確實在下雨時發(fā)現(xiàn)水中產(chǎn)生氣泡,這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動.普羅斯佩勒提的理論基礎(chǔ)和數(shù)學(xué)能力也很高,他通過計算得出,下雨時哪些噪聲的頻率和衰減情況確實與氣泡的振動狀況協(xié)調(diào)一致,從而證實他們的理論完全正確.他還發(fā)現(xiàn),大氣泡振動產(chǎn)生低頻聲波,小氣泡振動產(chǎn)生高頻聲波.普羅斯佩勒提通過理論分析指出,氣泡是要將自己的體積與水的密度相適應(yīng),才不斷收縮和膨脹的.

事情還沒有結(jié)束,人們告訴他們,漁民常抱怨,在下雪時他們的聲吶也常常偵聽不到魚群.一開始,他們也不信,因為雪花中含有以上的水,空氣不多.但是,他們不是簡單否認,而是要用實驗來驗證.在一個風(fēng)雪的夜晚,他們在一個汽車旅館的游泳池找到了證據(jù),雪花落水時也產(chǎn)生氣泡,同樣,這些氣泡也振動,從而發(fā)出聲波.其實,無論是人們打水漂時所聽到的細微聲響,還是瀑布的隆隆震響,都不是(或主要不是)來自石塊及巖石與水的碰撞,而是由于氣泡.你看,大自然是何等奇妙,而從事科研的人們在發(fā)現(xiàn)真理的時候又是多么幸福.

雪花落水發(fā)出的聲波屬于1(超聲波/次聲波).

聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的,它模仿的是下列哪種生物2

A.蝙蝠 B. C. D.大象

雪花落水發(fā)出的聲音對人來講不是噪聲,站在鯨魚的角度看3(是/不是)噪聲.

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),不論是雪花落水,還是雨滴落水,都會引起氣泡的4,這個聲音能被鯨魚聽到,說明5能傳播聲音.

在探究雨滴落水產(chǎn)生聲音的過程中,科學(xué)家們進行了下列的過程,請你把它們按正確的順序排列起來6(填序號即可).

A歸納分析B.進行實驗C.提出假設(shè)D.得出結(jié)論.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是用刻度尺測長度的實驗,所記錄的測量結(jié)果正確的是(

A. 5.3cm B. 5.25cm C. 3.25cm D. 3.3cm

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【題目】刻舟求劍是人人皆知的典故如圖所示,請你從物理的角度來分析丟失劍的人之所以沒有通過刻舟而求得的原因是什么?

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【題目】小明發(fā)現(xiàn),高空墜物下落越來越快,而跳傘運動員利用降落傘卻能安全著地?罩邢侣涞奈矬w,其最大速度與什么因素有關(guān)呢?為了研究這一問題,小明在老師的幫助下進行如下實驗:

取相同型號、質(zhì)量為m的紙杯10個,按如圖所示分成A、B、C、D四組。

A組紙杯在一定高度、底部向下靜止釋放,讓其自由下落,并用儀器記錄下落過程中的速度。

分別用B、C、D組紙杯重復(fù)步驟②。

記錄并整理相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。

(1)實驗中應(yīng)將疊加的紙杯盡量壓緊,目的是為了控制__________盡可能相同。

(2)本實驗的結(jié)論是______________________________________________

(3)某同學(xué)分析實驗數(shù)據(jù)后,認為紙杯下落的最大速度越大,其所受的最大空氣阻力也越大,請說明其依據(jù):________________________________________________________。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,電源電壓保持不變,R2為0﹣20Ω的滑動變阻器.A1的量程為0.6A,A2的量程為3A,V1的量程為15V,V2的量程為3V,不考慮溫度對燈絲電阻的影響,定值電阻R1的I﹣﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示.
(1)當(dāng)S1、S2都閉合時,A2讀數(shù)為1.25A,V1讀數(shù)為6V,小燈泡L恰好正常發(fā)光,求定值電阻R1的阻值和小燈泡的額定功率.
(2)當(dāng)S1、S2都斷開時,為保證各表的安全使用,求滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍.
(3)當(dāng)S1、S2都斷開時,在各表均能正常工作的情況下,求小燈泡L消耗的最大功率與最小功率之比是多少?該電路通電80s至少能產(chǎn)生多少熱量?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,將一只通電的小電鈴放在連通于抽氣機的玻璃罩內(nèi),請回答下列問題:

(1)用抽氣機把玻璃罩內(nèi)的空氣逐漸抽出,將會發(fā)現(xiàn)__________________

(2)如果把空氣又逐漸地通人玻璃罩內(nèi),將會發(fā)現(xiàn)__________________________________

(3)此實驗說明了_____________________________________________

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】物理老師在實驗室用某種方法在長方形玻璃缸內(nèi)配制了一些白糖水。兩天后,同學(xué)們來到實驗室上課,一位同學(xué)用激光筆從玻璃缸的外側(cè)將光線斜向上射入白糖水,發(fā)現(xiàn)了一個奇特的現(xiàn)象:白糖水中的光路不是直線,而是一條向下彎曲的曲線,如圖所示。關(guān)于對這個現(xiàn)象的解釋,同學(xué)們提出了以下猜想,其中能合理解釋該現(xiàn)象的猜想是(

A. 玻璃缸的折射作用 B. 激光筆發(fā)出的光線不是平行光

C. 白糖水的密度不是均勻的,越深密度越大 D. 激光筆發(fā)出的各種顏色的光發(fā)生了色散

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同步練習(xí)冊答案