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我国是世界上第一个成功完成海底沉船整体打捞工作的国家,图甲是起重工程船将“南海1号”沉船打捞出水的情况.为分析打捞工作,我们可以将实际打捞过程简化为如图乙所示的滑轮组竖直向上提升水中的金属物.已知正方体实心金属物的体积V=1×10-2m3,密度ρ=7.9×103kg/m3,ρ=1×103kg/m3,g=10N/kg,绳子重力不计.请问:

(1)若不计摩擦和滑轮重,当金属物始终浸没在水中时,需要多大的竖直向上拉力作用于绳子自由端才能将金属物匀速提升?
(2)若仍不计摩擦,但动滑轮重G0=60N,要求在1min内将始终浸没在水中的金属物匀速提升6m,求绳子自由端竖直向上拉力的功率;
(3)若将金属物完全提出水面后继续向上匀速提升的过程中,该滑轮组的机械效率为94%,问作用于绳子自由端竖直向上的拉力是多大?(计算结果保留整数)
(1)2.3×102N  (2) 72W (3)280N
解:(1)

 
(2)

(3)      
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源:不详 题型:单选题

甲溢水杯盛满密度为r1的液体,乙溢水杯盛满密度为r2的液体。将密度为r的小球轻轻放入甲溢水杯,小球浸没在液体中,甲溢水杯溢出液体的质量是32g。将小球轻轻放入乙溢水杯,小球漂浮,且有1/6的体积露出液面,乙溢水杯溢出液体的质量是40g。已知r大于r1。则下列选项正确的是(  )
A.小球的质量为32gB.小球的质量大于40g
C.r1与r2之比为2:3D.r1与r2之比为24:25

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

某提升装置中,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=200cm2。当在动滑轮下面挂上重1000N的物体甲静止时(甲未浸入水中),竖直向下拉绳子自由端的力为T1,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强为P1且P1=3.5×104Pa;如果在动滑轮下挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙,并把物体丙浸没在水中静止时,如图22甲所示,竖直向上拉绳子自由端的力为T2,杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=5.6×104Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示,如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,图中两个滑轮所受重力相同取g=10N/kg。配重乙的体积为5×10-2m3,求配重乙的密度。



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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,是2008北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己双手的力量,攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片,该点火仪式充分体现了残疾人自强自立、拼搏向上的勇气和精神。已知他和轮椅总质量为80kg,攀爬高度39m,历时约3min20s。

(1) 如果不计机械装置的额外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同学看到火炬手攀爬很费劲,想到物理课上学过利用滑轮组可以省力。小明同学如果站在地面上,用如图乙所示的哪个滑轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?

(3) 如果小明所用的拉力为250N,则此滑轮组的机械效率为多少?(g取10N/kg)

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料,这些材料的部分技术指标如下表.
材料
技术指标
锰 钢
铝合金
钛合金
碳纤维
性能(强度)

较 弱
较 强

密度/(kg/m3)
7.9×103
3.0×103
4.5×103
1.6×103
(1)若一副车架的体积约为2.5×10-3m3,则最轻的车架质量是多少?
(2)运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间为50s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N,在这段时间内,运动员骑车速度、所做的功和做功功率分别是多大?(g取10N/kg)

(3)若运动员和赛车的总质量为60kg,车胎与地面的总接触面积为4×10-3m2,则该运动员骑车时对地面的压强是多大?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

小明同学骑自行车上学,他从家骑车到学校的路程为1.8千米。某一天早晨,小明同学上学前称得人与书包总重为600牛顿,自行车重为300牛顿,7点10分他从家里出发,以6米/秒的速度匀速骑车到学校,在骑车过程中受到的阻力大小恒为50牛顿。求:
⑴通过计算可知小明同学几点钟到学校?
⑵小明在骑车过程中,自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003米2,在此过程中自行车对路面的压强为多少帕斯卡?
⑶从家骑车到学校的过程中,小明克服阻力做功为多少焦耳?功率为多少瓦特?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:问答题

随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭.小林的爸爸最近也购买了一辆轿车.

(1)请在图甲中用笔画线代替导线将汽车的启动原理图连接完整.
说明:当钥匙插入仪表板上的钥匙孔并转动(相当于闭合开关),电动机工作,启动轿车;电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压.
(2)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度v与时间t的关系如图乙所示.则在0—5s时间内,轿车发动机做功____ ___J,轿车运动过程中受到的阻力是__  _____N.
(3) 通过测量获得轿车以不同速度行驶时对应的制动距离(即从操纵制动刹车到车停下来的距离),数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
速度/(km·h—1)
40
60
80
100
120
制动距离/m
8
18
 
50
72
根据表中数据所反映的规律可知,当轿车速度为80km/h时对应的制动距离是 ▲ m.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为2×105N。问:在测试过程中:
(1)汽车受到水平方向的牵引力是多少?
(2)汽车牵引力所做的功和功率分别是多少?
(3)该车的外观设计成流线型,这样做的好处是什么?

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科目:初中物理 来源:不详 题型:单选题

联合国教科文组织宣布2005年为“世界物理年”,这主要是为了纪念著名的“相对论”诞辰一百周年,这个理论的提出者是(   )
A.哥白尼B.爱因斯坦C.牛顿D.伽利略

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