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    7．如图所示，渗水井的排水管的管口，恰好是一块底面积为0.2m2．高为0.3m的圆柱形石块盖严，渗水井中有1.5m深的水不能排放，小明站在地面上通过滑轮组将石块提出渗水井，当石块被提起，并在水中以v1的速度匀速上升时，小明对绳子的拉力为F1，小明拉绳的功率为P1，滑轮组的机械效率为75%，当水被全部排出，石块以v2速度匀速竖直上升时，小明对绳子的拉力为F2，小明拉绳的功率为P2，已知v1：v2=4：3，P1：P2=8：9，g取10N/kg不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，求：
    （1）石块未提起时，水对石块顶部的压力；
    （2）石块被提起，并在水中匀速上升时受到的浮力；
    （3）石块密度．

    分析 （1）求出石块顶部处的深度，可利用公式P=ρgh计算出水对石块顶部的压强，又知道石块A的受力面积，可利用公式F=pS计算出水对石块顶部的压力．
    （2）石块被提起，浸没水中，排开水的体积等于石块的体积，利用阿基米德原理求受到的水的浮力；
    （3）当石块被提起，并在水中运动时，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，η1=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{（G-{F}_{浮}）h}{（G-{F}_{浮}+{G}_{轮}）h}$=$\frac{G-{F}_{浮}}{G-{F}_{浮}+{G}_{轮}}$，F1=$\frac{1}{3}$（G-F浮+G轮），求出拉力端移动的速度，可得拉力做功功率；
    当水全被排出，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，F2=$\frac{1}{3}$（G+G轮），求出拉力端移动的速度，可得拉力做功功率；
    已知v1：v2=4：3，P1：P2=8：9，列方程求出G与G轮的关系，代入效率公式求出石块重力，利用G=mg求其质量，再利用密度公式求石块的密度．

    解答 解：
    （1）石块顶部处的深度：
    h=1.5m-0.3m=1.2m，
    水对石块顶部的压强为：
    p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa，
    而S=0.2m2，
    水对石块顶部的压力：
    F=pS=1.2×104Pa×0.2m2=2400N；
    （2）石块被提起，浸没水中，排开水的体积：
    V排=V=0.2m2×0.3m=0.06m3，
    受到的水的浮力：
    F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.06m3×10N/kg=600N，
    （3）当石块被提起，并在水中运动时，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，
    η1=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{（G-{F}_{浮}）h}{（G-{F}_{浮}+{G}_{轮}）h}$=$\frac{G-{F}_{浮}}{G-{F}_{浮}+{G}_{轮}}$，-----①
    F1=$\frac{1}{3}$（G-F浮+G轮），----②
    拉力端移动的速度
    v1F=3v1，
    P1=F1v1F，-----③
    当水全被排出，不计绳的质量和滑轮与轴的摩擦，
    F2=$\frac{1}{3}$（G+G轮），----④
    拉力端移动的速度
    v2F=3v2，
    P2=F2v2F，-----⑤
    已知v1：v2=4：3，
    v1F：v2F=4：3，
    因为P=Fv，将③④代入得：
    所以P1：P2=F1v1F：F2v2F=8：9，
    （F1×4）：（F2×3）=8：9，
    F1：F2=2：3，将②④代入得：
    $\frac{1}{3}$（G-F浮+G轮）：$\frac{1}{3}$（G+G轮）=2：3，
    （G-F浮+G轮）：（G+G轮）=2：3，
    3（G-F浮+G轮）=2（G+G轮），
    G轮=3F浮-G，代入①得：
    η1=$\frac{G-{F}_{浮}}{G-{F}_{浮}+{G}_{轮}}$=$\frac{G-{F}_{浮}}{G-{F}_{浮}+3{F}_{浮}{-G}_{\;}}$=$\frac{G-{F}_{浮}}{2{F}_{浮}}$，
    75%=$\frac{G-600N}{2×600N}$，
    解得G=1500N，
    石块的质量：
    m=$\frac{G}{g}$=$\frac{1500N}{10N/kg}$=150kg，
    石块的密度：
    ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{150kg}{0.06{m}^{3}}$=2.5×103kg/m3．
    答：（1）石块未提起时，水对石块顶部的压力为2400N；
    （2）石块被提起，在水中匀速上升时受到的浮力为600N；
    （3）石块密度为2.5×103kg/m3．

    点评 本题为力学综合题，考查了液体压强的计算、压强定义式的应用、浮力的计算、使用滑轮组拉力的计算、功率的计算等知识，难点在第三问，求出两种情况下（石块在水中、在空中）的拉力、速度、功率，利用题目提供的条件得出石块重力和动滑轮重力的大小关系是关键．

    练习册系列答案
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    17．冰糖葫芦是小朋友喜爱的零食，制作时，先将洗净的山楂穿在竹签上，然后将适量的白糖放入锅中加热，利用热传递的方式增加了糖的内能，待白糖熔化（物态变化名称）成液态的糖浆，再在山楂上蘸上糖浆，等糖浆放出（选填“吸收”或“放出”）热量凝固成固态，这样就做好了冰糖葫芦．

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    ①电源电压U．3伏、15伏或2.14伏
    ②待测电阻Rx的阻值．10欧或1.4欧．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    15．下列对生活中物理现象的分析，错误的是（　　）
    A．在客厅就能闻到厨房饭香，说明分子在不停地做无规则运动
    B．一旦发生电路起火或触电事故，应先切断电源再实施灭火或抢救工作
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    2．如图白炽灯螺丝套在家庭电路中接中性线（零线或N）线；控制灯泡的开关装在相线（火线或L）线上．

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    （1）他先配制了多种不同密度的硫酸铜溶液装到试管中，再往每种硫酸铜溶液中各滴入一滴血液．其中三支试管中的血液静止后如图甲所示．第②种硫酸铜溶液的密度与血液的密度相等．
    （2）他把装有第（1）题所选硫酸铜溶液的烧杯放到调节好的天平上测量测量，读数为94.4g．再将部分硫酸铜溶液倒入量筒，示数如图乙所示．然后将盛有剩余溶液的烧杯放到调节好的天平左盘，在右盘增减砝码并移动游码，天平平衡时的情况如图丙所示．则量筒中硫酸铜溶液的质量是21g，体积是20cm3，待测血液的密度是1.05g/cm3．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    19．在做“探究凸透镜成像规律”实验：
    （1）实验桌上有两个凸透镜，规格如表所示，光具座上标尺的刻度范围是0～90cm，实验中选用乙凸透镜较好（选填“甲”或“乙”）．
    序号直径焦距
    甲5cm30cm
    乙4cm10cm
    （2）选好器材后，依次将点燃的蜡烛、凸透镜、光屏放在光具座上的A、O、B位置．如图所示，为使烛焰的像成在光屏的中央，应将凸透镜向下移动（选填“上”或“下”），此时所成的像是倒立、缩小的实像，该成像规律与眼睛成像的特点相同（选填“相同”或“不相同”）．
    （3）若物体从距凸透镜两倍焦距处以2cm/s的速度向焦点处移动，则物体所成像移动速度大于（填“大于”、“等于”或“小于”）2cm/s．

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    16．2013年5月2日，世界上最大黄色橡皮鸭在香港维多利亚港展出．橡皮鸭由200块PVC制造而成，重量约600kg，为了不让橡皮鸭有机会飘走，橡皮鸭的底部有一个直径13米的浮床承托着，设计者还特制了9t重的石码，这样可以将橡皮鸭固定在海中，如图所示．（设ρ海水=1×103kg/m3、ρ石码=3×103kg/m3、g取10N/kg）．则：
    （1）距离水面5米深处的石码受到的压强是多大？
    （2）涨潮时，石码拉着浮力床且石码刚好离开海底，石码受到多大浮力？石码受到浮床的拉力是多大？

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    17．一个额定电压是6V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为0.3A．小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材：电流表、电压表、开关各一个，三个规格分别为“10Ω　1A”、“50Ω　0.5A”和“1kΩ　1A“的滑动变阻器，导线若干，电源（电压压12V）．

    （1）小明设汁了如图所示电路图，通过分析你认为小明应选用规格为50Ω 0.5A的滑动变阻器．
    （2）图中已连接了部分电路．请你根据图1所示电路图．用笔画线代替导线，将图2电路连接完整．
    （3）小明正确选择了滑动变阻器，将电路补充连接后，闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数．任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V．具体原因是滑动变阻器同时接到下面两个接线柱上（滑动变阻器接成了定值电阻）．
    （4）小明排除故障后，继续实验．当电压表的示数为6V时．电流表的示数（如图3所示），则小灯泡的额定功率是1.92W．
    （5）此实验中滑动变阻器除了保护电路外，另一个主要作用是B（选填字母序号）
    A．进行多次测量求功率的平均值减小误差
    B．调节灯泡两端的电压比较灯泡在不同电压下的亮度．

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