练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    （2013?宜宾）最近，中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片．纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄．为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车．现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车．实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A的体积为0.12m3，质量为210kg．（g取10N/kg，设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响．）
    （1）求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大？（ρ水=1.0×103kg/m3）
    （2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为 60%．那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
    （3）若A完全打捞出水面后，以0.5m/s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率．
    （4）从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由．
    分析：（1）根据公式F浮=ρ液gV排进行计算；
    （2）当物体在水中时，有用功是克服（G-F浮）做的功，总功是拉力F做的功，根据此时的机械效率计算出动滑轮的重力，可根据F=
    1
    n
    （G物+G动）计算出A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F；
    （3）根据公式P=
    W
    t
    =
    Fs
    t
    =Fv计算F的功率；
    （4）根据影响滑轮组机械效率的因素被提升物体的重力进行分析．
    解答：解：（1）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3）×10N/kg×0.12m3=1200N；
    （2）A的重力为：
    G物=m物g=210kg×10N/kg=2100N
    A在水中时η=60%，则：
    W有=（G物-F浮）?h
    W总=（G物-F浮）?h+G动?h
    又∵η=60%
    ∴
    (G物-F浮)?h
    (G物-F浮)?h+G动?h
    =60%
    即
    (2100N-1200N)×h
    (2100N-1200N)×h+G动×h
    =60%
    解得：G动=600N
    由图知，滑轮组由5段绳子承担物重，
    ∴A完全出水后，钢绳拉力F=
    G物+G动
    5
    =
    2100N+600N
    5
    =540N；
    （3）物体上升速度为0.5m/s，所以绳端移动距离为v=5×0.5m/s=2.5m/s；
    则P=
    W
    t
    =
    Fs
    t
    =Fv=540N×2.5m/s=1350W
    （4）A从上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，A受到的浮力在减小，绳子对A的拉力在增大，滑轮组对A做的有用功在增加．在额外功一定的情况下，整个过程滑轮组的机械效率在变大．
    答：（1）求A完全浸没在水中时受到的浮力是1200N；
    （2）A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为540N；
    （3）若A完全打捞出水面后，岸上钢绳拉力F的功率为1350W；
    （4）机械效率在变大；
    A从上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，A受到的浮力在减小，绳子对A的拉力在增大，滑轮组对A做的有用功在增加．在额外功一定的情况下，整个过程滑轮组的机械效率在变大．
    点评：此题考查了有关浮力、滑轮组的机械效率及功率的计算，将机械效率与浮力结合，在计算机械效率时注意A在水中与在水面上的有用功的变化，解决此题的关键是求出动滑轮的重力．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?宜宾）干电池是日常生活中使用最多的直流电源，它正常工作时，把
    化学
    化学
    能转化为电能，并在其内部不断地把正电荷运送到干电池的
    正
    正
    极．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?宜宾）现有额定电压12V的电源，电压表（量程为3V、15V两档）、电流表（量程为0.6A、3A两档）各一个．为了较为准确地测定额定电压为3.8V的小灯泡在正常工作状态下的电阻值，设计了如图（甲）所示的电路图，图中滑动变阻器R′的作用是
    保护电路
    保护电路
    ．请在图（乙）中以笔画线代替导线将电路连接完整，要求图中滑动变阻器接入电路阻值最大．实验中电压表的读数为U，电流表的读数为I，定值电阻阻值为R，则小灯泡的电阻值RL可表示为
    U
    I
    -R
    U
    I
    -R
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2013?宜宾）如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8?，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：
    （1）小灯泡L的电阻为多大？
    （2）电源电压为多少？
    （3）R1电阻为多大？
    （4）若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案