【題目】如圖所示,重物A是體積為10dm3 , 密度為7.9×103 kg/m3的實心金屬塊,完全浸沒在水中.現(xiàn)緩慢將重物A提升2m,所用拉力為400N,重物始終未提出水面.不計摩擦,g取10N/kg.求:
(1)物體受到的浮力;
(2)動滑輪重;【要求:畫出受力分析圖】
(3)該滑輪的機械效率.

【答案】
(1)解:由阿基米德原理得物體A受到的浮力:FgVgV=1×103kg/m3×10×10﹣3m3×10N/kg=100N;
(2)解:動滑輪受到4個力的作用,豎直向上的兩個拉力F、浮力、動滑輪的重力、物體A對動滑輪向下的拉力(拉力等于A的重力);力的示意圖如圖:

;

A的重力為:GA=mAg=ρgV=7.9×103kg/m3×10N/kg×10﹣2m3=790N;

則力的大小關(guān)系為:2F+F=GA+G,帶入數(shù)據(jù)得:2×400N+100N=790N+G,解得G=110N;


(3)解:若實際所用拉力為400N,物體A上升2m,則

有用功:W=(G﹣F)h=(790N﹣100N)×2m=1380J;

總功:W=F′s=400N×4m=1600J;

此時動滑輪的效率:η= ×100%= ×100%=86.25%.


【解析】(1)根據(jù)阿基米德原理求出物體受到的浮力;(2)對動滑輪受力分析,根據(jù)合力的大小求出動滑輪的重力;(3)實際所用拉力為400N,求出有用功和總功,利用η= 求出滑輪組的機械效率.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解滑輪組繩子拉力的計算的相關(guān)知識,掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔,用n 表示.2、確定重物的上升距離,和拉力F 的繩端的移動距離;重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是:nh;3、看是否計動滑輪的重力.(繩重與摩擦一般情況都不計)當不計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)G物 ;當計動滑輪重力時,拉力F = (1/n)(G + G),以及對阿基米德原理的理解,了解阿基米德原理:浸在液體中的物體受到向上的浮力,浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力.這個規(guī)律叫做阿基米德原理,即 F= Ggv

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的電路,電源電壓一定,閉合開關(guān)s后,當滑片P向右移動時,電壓表的示數(shù)將 , 電流表A1的示數(shù)與電流表A2的示數(shù)的比值將 (均選填“變小”、“不變”或“變大”).

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為研究并聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗電路圖.
(1)在連接電路的過程中開關(guān)應(yīng)(選填“斷開”或“閉合”)若要測量干路電流,則電流表應(yīng)串聯(lián)在圖甲中的(填“A”“B”或“C”)處.
(2)若要測量A處的電流,連好電路閉合開關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針位置如圖乙所示.調(diào)整正確后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)指針又偏向圖乙位置,其原因是

(3)糾正(2)中錯誤后,測出A、B、C三處的電流值如表所示.由此得出結(jié)論:并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流相等.這個實驗在設(shè)計方案上還存在的不足之處是(寫出一條).

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小勇利用如圖所示的實驗裝置“探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”,他將實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中.

(1)分析得出:電路中的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.
(2)比較實驗2和3(或6和7)可知:在磁場方向一定時,感應(yīng)電流的方向與有關(guān).
(3)比較實驗可知:在導(dǎo)體切割磁感線運動方向不變時,感應(yīng)電流的方向與磁場方向有關(guān).
(4)這個現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用是.
(5)針對這個實驗,小勇進行了進一步的探究,他提出了“感應(yīng)電流的大小可能與導(dǎo)體切割磁感線的運動速度有關(guān)”的猜想,于是他設(shè)計了如下的實驗方案:
①保持磁場強弱不變,讓導(dǎo)體AB以(填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感線運動,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度大小.
②如果電流表指針偏轉(zhuǎn)幅度不同,說明感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線運動速度(填“有關(guān)”或“無關(guān)”).

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【題目】如圖所示,一輛小汽車質(zhì)量為1.2t,發(fā)動機的功率為60kW,停在水平地面上時,四輪與地面的總接觸面積為1000cm2.當它在水平公路上以20m/s的速度勻速行駛1440m時,求:

(1)汽車停在水平地面上時,對水平地面的壓強多大?
(2)汽車行駛這段距離用了多長時間?發(fā)動機提供的牽引力多大?

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【題目】2015年4月21日,重達2.3噸的世界上最大的太陽能飛機“陽光動力2號”降落在南京機場.如圖所示,該飛機機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料.機翼上安裝有高效太陽能電池板,能提供65kW的最大功率,該飛機的最大飛行速度為140km/h.假設(shè)飛機停在水平地面時輪與地面的總接觸面積為0.1m2 , g取10N/kg.求:
(1)飛機停在水平地面時對地面的壓強大;
(2)當飛機發(fā)動機的輸出功率保持60kW,并以108km/h的速度水平勻速飛行時,發(fā)動機的牽引力大;
(3)若飛機發(fā)動機保持60kW的輸出功率勻速飛行1h,發(fā)動機輸出的能量為多大?這些能量相當于多少升的航空燃油完全燃燒時釋放的能量?航空燃油的熱值取4×107J/kg,密度取0.75×103kg/m3

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【題目】一臺單缸四沖程柴油機,飛輪轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分,該柴油機活塞1s對外做功次.若其效率為20%,消耗5kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是J.(q柴油=4.3×107J/kg)

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【題目】如圖所示,電源電壓保持不變,小燈泡燈絲電阻不隨溫度改變。當開關(guān)S1、S2都閉合時,滑動變阻器R2滑片位于某點A時,電壓表V1的示數(shù)為U1 , 電壓表V2的示數(shù)為U2 , 電流表的示數(shù)為I1 , 電阻R1消耗的電功率為P1 , 滑動變阻器消耗的電功率為PA;當只閉合開關(guān)S1時,滑動變阻器R2滑片位于某點B時,電壓表V1的示數(shù)為U1ˊ,電壓表V2的示數(shù)為U2ˊ,電流表的示數(shù)為I2 , 電阻R1消耗的電功率為P1ˊ,滑動變阻器消耗的電功率為PB , 此時小燈泡消耗的功率是其額定功率的四分之一;仍只閉合開關(guān)S1 , 再將滑動變阻器R2滑片滑至最右端,此時小燈泡恰好正常發(fā)光。已知:U1﹕U2=1﹕3,U2﹕U2ˊ=3﹕2,PA﹕PB=2﹕1,P1=0.4W。請你計算出:

(1)I1與I2的比值;
(2)小燈泡的額定電功率;
(3)當只閉合開關(guān)S1時,滑動變阻器R2滑片位于某點B時,通電2min,電路消耗的電能。

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【題目】如圖所示,密度為 千克/米3 , 邊長為0.2米均勻正方體甲和底面積為 2的薄壁柱形容器乙放在水平地面上,乙容器足夠高,內(nèi)盛有0.1米深的水.

(1)求甲的質(zhì)量 ;
(2)求水對乙容器底部的壓強 ;
(3)現(xiàn)將甲浸入水中,求水對乙容器底部壓強增加量

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