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下图是某科技小组设计的滑轮组模型装置.滑轮组由电动机提供动力,在实验室中小明和他的同学进行了如下实验:在底面积为300 cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体,铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η1;铝块A全部露出液面后匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η2.已知铝块A的质量为2.7 kg,铝块A离开液面前后,液体对容器底部的压强变化了400 Pa,η1与η2之比为5∶6,细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计,铝的密度为2.7×103 kg/m3,g取10 N/kg.求:

(1)铝块露出液面前电动机所提供的拉力F1

(2)离开液面后如果铝块A以0.1 m/s的速度匀速上升时,电动机所提供的拉力F2的功率.

答案:
解析:

(1分)


练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源:同步题 题型:填空题

某校科技小组设计了一个船速测定仪如下图所示,固定在金属盒上。AB是弧形电阻,P点是弧形电阻与金属杆OC的接触点。闭合开关,当船速越大时,OC杆越靠近A点。请问船速加大时,电流表的示数如何变化?________________ 。

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

音名

中央C

1

D

2

E

3

F

4

G

5

A

6

B

7

C

l

唱名(C调)

D0

Re

Mi

Fa

Sol

La

Si

Do’

频率/Hz

264

297

330

352

396

440

528

弦长

l

 l

 l

 l

 l

 l

 l

二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

型号

CWNG  

0.7-80/60-AII

CWNG

1.05-80/60-AII

CWNG

1.4-80/60-AII

功率/MW

(    )

1.05

1.4

容水量/t

3

3.5

4

耗煤量/(kg·h1)

145

(    )

290

外型尺寸/m3

2.7×1.5×2.9

3.0 x 1.5×2

3.0×1.9×2.9

烟囱尺寸/mm

Φ300×15000

Φ350×15000

Φ400×15 000

热效率/%

75

75

75

出水温度/℃

80

80

80

回水温度/℃

60

60

60

总重量/t

5

7.5

9

运行压力

常压

常压

常压

供暖面积/m2

6 000

(    )

12000

循环水量/(m3·h1)

(    )

45

60

    已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:

    1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。

    1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。

    2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)

    3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。

    六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:

    1.该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十五届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

    一、(14分)王伟同学研究了均匀拉紧的琴弦发音频率与弦长的关系,并记录了实测的数据(如下表所示)。请你根据记录表格中的有关数据,分析并估算出他有意留出的空格中应该填写的数据(要求写出估算的过程)。

音名

中央C

1

D

2

E

3

F

4

G

5

A

6

B

7

C

l

唱名(C调)

D0

Re

Mi

Fa

Sol

La

Si

Do’

频率/Hz

264

297

330

352

396

440

528

弦长

l

 l

 l

 l

 l

 l

 l

二、(14分)类比水压是形成水流的原因,李楠同学猜想,血液在血管内流动时也需要一定的压力差来维持。假设血液匀速通过长度一定的血管时,受到的阻力f与血液的流速v成正比,即f=kv。那么,要想让血液匀速流过,血管两端就需要一定的压力差。设血管截面积为S1时,两端所需的压强差为△p1;若血管截面积减少10%时,为了维持在相同的时间内流过同样体积的血液,压强差必须变为△p2。请你通过计算比较△P1、△P2的大小,说明血管变细可能是诱发高血压的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某锅炉厂生产的CWNG系列三种锅炉的主要技术参数。

CWNG系列三种锅主要技术参数

型号

CWNG  

0.7-80/60-AII

CWNG

1.05-80/60-AII

CWNG

1.4-80/60-AII

功率/MW

(    )

1.05

1.4

容水量/t

3

3.5

4

耗煤量/(kg·h1)

145

(    )

290

外型尺寸/m3

2.7×1.5×2.9

3.0 x 1.5×2

3.0×1.9×2.9

烟囱尺寸/mm

Φ300×15000

Φ350×15000

Φ400×15 000

热效率/%

75

75

75

出水温度/℃

80

80

80

回水温度/℃

60

60

60

总重量/t

5

7.5

9

运行压力

常压

常压

常压

供暖面积/m2

6 000

(    )

12000

循环水量/(m3·h1)

(    )

45

60

    已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),假设三种锅炉的燃煤效率相同,且煤均可达到完全燃烧。请根据上表回答以下问题:

    1.根据表格中的已知数据,请在表格中的四个(    )内填上合适的数据。

    2.按表格中的出水温度和回水温度,计算CWNGl.05—80/60AH型锅炉每小时给住宅内释放的热量是多少。

3.根据表格中已知数据计算燃烧的热值为多少。

四、(16分)李明得到一个国外生产的电热暖手器,铭牌上表示额定值的字样中,能看清楚的只有"24W"这几个字。为了能正确使用该电器,他把一只标有"600Ω,0.4A'’的定值电阻与电热暖手器和开关串联起来,连接到家庭照明电路中,然后进行如下实验观察:将开关接通后,电能表转盘转动137圈恰好用了100s;断开开关后,电能表转盘在1 min内恰好转了80圈;观察电能表上标有3000r(kW·h)的字样;他在做实验的时间内,家中其他用电器的使用情况没有变化。请根据以上数据,计算电热暖手器的额定电压是多少?你在计算过程中忽略了什么因素的影响?由此导致的计算结果是偏大还是偏小?

    五、(20分)一所农村中学常常因为不能及时给水塔注水而停水,科技小组的同学知道后,利用下图所示的器材设计了一个自动注水模拟装置。A为浮子(浮子及其连杆总重约15N),在浮子连杆的上端有一可移动金属触头B(其受重力可忽略不计),它可以分别将其上、下的两个固定触点连通。C为水塔上的圆桶形蓄水池;M为配有电动机的水泵(电泵);D1、D2为弹簧,E1、E2为衔铁,F1、F2为电磁铁线圈;K1为最高水位限位开关。K2为最低水位限位开关,K3、K4、K5均为由电磁铁衔铁带动的触头开关。电磁铁F1通电时,K4接通,断电时,K3接通。电磁铁F2断电时,K5接通。S1、S2为开关。

    1.请你按照下图所示的器材,连接一个可以实现自动注水的模拟电路,并说明自动注水的过程。

    2.要实现自动注水的要求,浮子的最小体积约为多大?(g=10N/kg)

    3.若设计要求每次自动注水需在10min内完成,需要知道或测量哪些物理量才能得到相匹配电泵的最小额定功率?请你用字母表示这些物理量,推导出电泵最小额定功率的表达式。在你的计算过程中,如果运用了近似条件,请说明。

    六、(20分)在当今世界,研制各种机器都必需考虑节约能源和治理废气污染这一重要课题。在内燃机中,废气带走了很多能量,如果能将这些能量再利用起来,会使内燃机的效率提高许多。某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机,就采用了很多新技术。其中最重要的一项叫“增压”技术,它是利用“废气涡轮增压器”使排气冲程中排出的高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,它同时又带动同轴的进气系统中的“进气涡轮”也高速旋转,从而增加吸气冲程的进气量并增大进气气压,使做功冲程中柴油燃烧的更充分,燃气压强更大,同时也减少了废气中的有害物质,达到提高柴油发动机效率和减少废气污染的目的。这种柴油发动机有6个气缸,气缸直径为ll0mm,活塞行程为135mm,当转速为2300r/min时,发动机功率为220kW,最低油耗可达240g/(kW·h),柴油的热值为4.3×107J/kg。请回答下列问题:

    1.该柴油发动机的效率最高可达多少?

    2.在做功冲程中气缸内的平均压强是多少?

    3.如果将我国这种机型的汽车柴油发动机都安装“增压器”后,能使它们的平均效率由原来约31%提高到近35%,安装前按每年消耗3亿吨柴油估算,这项技术每年能为我国节约多少吨柴油?

    4.如果目前我国柴油的平均价格为3750元/吨,根据上面的估算结果,计算使用“增压”技术后仅节约柴油一项可使我国每年节约多少资金。由此你有哪些认识?

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