【題目】用如圖甲所示的滑輪組提升浸沒在水中的實(shí)心圓柱形物體,已知物體的高度為1m,底面積為0.12m2 , 質(zhì)量為200kg,物體始終以0.5m/s的速度勻速上升,物體浸沒在水中勻速上升時(shí),作用在繩端的拉力F所做的功隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示.(不計(jì)繩重、摩擦及水的阻力.ρ=1.0×103kg/m3 , g=10N/kg)求:
(1)當(dāng)物體的上表面剛好與水面相平時(shí),其底部受到水的壓強(qiáng);
(2)物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力;
(3)物體浸沒在水中勻速上升時(shí)繩端受到的拉力;
(4)物體浸沒在水中勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率;
(5)物體出水后繩端拉力的功率.

【答案】
(1)解:根據(jù)p=ρhg可得,當(dāng)物體的上表面剛好與水面相平時(shí),其底部受到水的壓強(qiáng)為:

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=10000Pa;

答:當(dāng)物體的上表面剛好與水面相平時(shí),其底部受到水的壓強(qiáng)為10000Pa;


(2)解:物體浸沒在水中時(shí):V=V=0.12m2×1m=0.12m3,

受到的浮力:FVg=ρVg=1.0×103kg/m3×0.12m3×10N/kg=1200N;

答:物體浸沒在水中時(shí)受到的浮力為1200N;


(3)解:由乙圖可知,物體在10s內(nèi)F所做的做W=6000J,

繩端所移動(dòng)的距離:s=4s'=4vt=4×0.5m/s×10s=20m,

拉力F= = =300N;

答:物體浸沒在水中勻速上升時(shí)繩端受到的拉力為300N;


(4)解:物體浸沒在水中勻速上升時(shí),滑輪組對(duì)物體的拉力:F=G﹣F=mg﹣F=200kg×10N/kg﹣1200N=800N,

η= = = = = =66.7%;

答:物體浸沒在水中勻速上升時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為66.7%;


(5)解:物體出水后,繩對(duì)物體的拉力等于物體的重力,即F'=G=mg=200kg×10N/kg=2000N,

繩端拉力的功率:P=F'v=2000N×0.5m/s=1000W.

答:物體出水后繩端拉力的功率為1000W.


【解析】(1)由液體內(nèi)部壓強(qiáng)公式p=ρgh解題;(2)物體浸沒時(shí),其排開水的體積等于自身的體積,由阿基米德原理解題;(3)根據(jù)乙圖獲取一定時(shí)間內(nèi)所做的做的多少,由s=vt和W=Fs解題;(4)分析物體浸沒在水中勻速上升時(shí)的受的拉力大小,由η= = = = 解題;(5)物體出水后,繩對(duì)物體的拉力即為物體的重力,由P=Fv求解.
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用液體的壓強(qiáng)的計(jì)算和浮力大小的計(jì)算,掌握液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點(diǎn)到液面的距離;浮力的公式為:F= Ggv即可以解答此題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】“區(qū)間測(cè)速”目前在全國(guó)大部分高速路實(shí)行。所謂的“區(qū)間測(cè)速”,就是在兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)安裝監(jiān)控和測(cè)速探頭,測(cè)出同一輛車通過兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間,再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離算出該車在這一區(qū)間路段的平均車速,如果這個(gè)平均車速超過了該路段的最高限速,即被判為超速。若監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B相距30 km,一輛轎車通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)A的速度為100 km/h,通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)B的速度為110 km/h,通過兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)間如圖所示,該路段最高限速120 km/h。

(1) 原來(lái)檢測(cè)的方法是監(jiān)控探頭判斷通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)的車速。如果按原來(lái)的方法,該轎車通過監(jiān)測(cè)點(diǎn)A、B時(shí)會(huì)不會(huì)判為超速?

(2) 通過計(jì)算說明,采用“區(qū)間測(cè)速”,這輛轎車會(huì)不會(huì)被判為超速?

(3) 據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)發(fā)生的車禍中,有超過四分之一是超速引起的。為勸導(dǎo)駕駛員不要超速行駛,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一條勸導(dǎo)語(yǔ)。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】科普閱讀題:閱讀下列短文. “墨子號(hào)”與“天宮二號(hào)”
人類一直向往插上翅膀,飛向太空,探索宇宙的奧秘.我國(guó)的太空探索技術(shù)一走在世界前列.
2016年8月16日1時(shí)40分,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用運(yùn)載火箭將“墨子號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射升空,“墨子號(hào)”先在火箭強(qiáng)大推力的作用下加速上升,到達(dá)預(yù)定軌道后與火箭成功分離,繞地球做圓周運(yùn)動(dòng).它是世界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星.
僅隔1個(gè)月后的中秋夜22時(shí)04分,運(yùn)載火箭又從酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心騰空而起,約575秒后,“天宮二號(hào)”與火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道.“天宮二號(hào)”的主要任務(wù)是與“神州十一號(hào)”載人飛船交會(huì)對(duì)接,完成兩名航天員進(jìn)行30天中期駐留;與貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接,進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加;在航天員駐留期間,開展維修性技術(shù)實(shí)驗(yàn),及艙內(nèi)其他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目;搭載14個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn),開展空間技術(shù)應(yīng)用.它也擔(dān)負(fù)著量子通訊實(shí)驗(yàn)的使命,量子通訊的信息傳輸速度盡管不會(huì)超過光速,但會(huì)大大加強(qiáng)通信的安全性.
量子衛(wèi)星首席科學(xué)家潘建偉院士說,墨子最早提出光沿直線傳播,設(shè)計(jì)了小孔成像實(shí)驗(yàn),奠定了光通信、量子通信的基礎(chǔ).“墨子號(hào)”以中國(guó)古代偉大科學(xué)家墨子的名字命名,提升了中華民族的文化自信.

回答下列問題:
(1)升空的“墨子號(hào)”與火箭分離前,“墨子號(hào)”的動(dòng)能 , 機(jī)械能(選填“增大”“不變”或“減小”).
(2)“天宮二號(hào)”與貨運(yùn)飛船交會(huì)對(duì)接時(shí),以“天宮二號(hào)”為參照物,貨運(yùn)飛船是的;以地球?yàn)閰⒄瘴,貨運(yùn)飛船是的(選填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”).
(3)寫出除小孔成像外,能說明“光沿直線傳播”的一個(gè)實(shí)例

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平地面G點(diǎn)兩側(cè)粗糙程度不同,物體一直受到沿水平方向5N的拉力F.物體經(jīng)過E點(diǎn)開始計(jì)時(shí),每經(jīng)過相同時(shí)間,用虛線框記錄物體的位置,物體在EG段做勻速直線運(yùn)動(dòng),則:(
A.物體在EF段的速度大于GH段的速度
B.物體在GK段受到的摩擦力等于5N
C.拉力F在EF段所做的功大于在GH段所做的功
D.拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了研究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)操作如下:
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出滑塊的重力,滑塊和鉤碼的總重記作G;
②將放有鉤碼的滑塊放到平板小車的水平接觸面上,通過水平細(xì)線和彈簧測(cè)力計(jì)相連,向左拉動(dòng)平板小車,待彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定后讀出示數(shù)F;
③多次改變滑塊上的鉤碼的個(gè)數(shù)并重復(fù)步驟②,記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)如下表所示;
④僅更換表面不同的平板小車,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟.

接觸面

鉤碼個(gè)數(shù)

滑塊和鉤碼總重量G/N

彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N

接觸面一

1

1.5

0.6

2

2.0

0.8

3

2.5

1.0

接觸面二

1

1.5

0.9

2

2.0

1.2

3

2.5

1.5


(1)此實(shí)驗(yàn)是根據(jù)原理測(cè)出了滑動(dòng)摩擦力的大。
(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙中畫出該滑塊分別在兩個(gè)接觸面上受到的滑動(dòng)摩擦力f與對(duì)應(yīng)壓力FN關(guān)系的圖象.
(3)由圖象可知,滑塊對(duì)接觸面的壓力變大,滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力將(選填“變大”、“不變”或“變小”);接觸面(選填“一”或“二”)的表面更粗糙.
(4)此實(shí)驗(yàn)中是否必須勻速拉動(dòng)小車?(選填“是”或“否”)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】將一物塊輕輕放入盛滿水的大燒杯中,靜止后有81g水從大燒杯中溢出;將其輕輕放入盛滿酒精的大燒杯中,靜止后有72g酒精從大燒杯中溢出,已知,則可判斷物塊在水中處于______ 狀態(tài)選填漂浮”、“懸浮”、“沉底,物塊的密度是______

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖甲所示,是探究冰和蠟的熔化過程的實(shí)驗(yàn)裝置。器材有:冰、蠟、熱水瓶、試管、燒杯、鐵架臺(tái)帶鐵夾、攪棒、秒表、溫度計(jì)、水。

1圖乙是 選填“冰”或“蠟”的溫度隨時(shí)間變化的圖象。圖丙所示溫度計(jì)顯示的是蠟?zāi)硶r(shí)刻的溫度,它的示數(shù)是 ℃。

2在冰和蠟熔化過程中,如果將試管從燒杯中拿出來(lái),冰和蠟停止熔化。將試管放回?zé),冰和蠟又繼續(xù)熔化。說明固體熔化時(shí)需要 選填“吸收”或“放出”熱量。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】小強(qiáng)在驗(yàn)證杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中:
(1)實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),發(fā)現(xiàn)杠桿左端高右端低,要使其在水平位置平衡,應(yīng)將杠桿左端的平衡螺母向調(diào)節(jié),這一調(diào)節(jié)過程的目的是為了使杠桿的對(duì)杠桿平衡不產(chǎn)生影響,這時(shí)杠桿重力的力臂為

(2)在圖中,杠桿水平平衡后,小強(qiáng)調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個(gè)數(shù)和位置,使杠桿水平平衡時(shí),測(cè)出F1=1.2 N,F(xiàn)2=1.5 N;OA=30 cm,OB=20 cm。他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中,發(fā)現(xiàn)F1×OA和F2×OB并不相等,從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F1l1=F2l2。小強(qiáng)的失誤是
(3)在圖中,若B處的鉤碼不變,小強(qiáng)將彈簧測(cè)力計(jì)由A處移到C(OC=10 cm)處,施加一個(gè)豎直方向的力,使杠桿在水平位置平衡,則這個(gè)力的方向應(yīng) , 大小為N。
(4)在圖中,若B處的鉤碼不變,小強(qiáng)不用彈簧測(cè)力計(jì),在A處掛N的鉤碼,杠桿在水平位置仍然平衡。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】我國(guó)法律規(guī)定,駕駛員醉駕要負(fù)刑事責(zé)任.為了判斷駕駛員是否酒后駕車,交警需要用酒精測(cè)試儀對(duì)駕駛員進(jìn)行檢測(cè).如圖所示是酒精測(cè)試儀的原理圖,圖中R1為定值電阻,R2為酒精氣敏電阻,電源電壓保持不變,R2的阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣敏電阻測(cè)試到酒精氣體濃度增加時(shí),電壓表示數(shù) , 電流表示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”).

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