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【题目】图甲是使用汽车打捞池中水下重物的示意图, 汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度 v=0.2m/s 向右运动。图乙是此过程中汽车拉动重物的功率 P 随时间 t,图甲是使用汽车打捞水下重物的示意图 t=0 时汽车开始提升重物。忽略水的阻力和滑轮的摩擦。(不考虑物体出水过程中液面高度变化)求:

1)打捞前物体上表面到液面的深度;

2)圆柱形重物的质量;

3)圆柱形重物被打捞前受到的浮力

4)圆柱形重物被打捞前对井底的压强。

【答案】(1)10m(2)4000kg(3)5000N(4)

【解析】

(1)P-t图像可知,前50s功率保持不变,汽车以恒定的速度向右运动,说明拉力保持不变,则这一段是物体浸没在水中的时间,故打捞前物体上表面到液面的深度为

(2)P-t图像可知,60s之后物体被完全拉出水面,此时拉力等于物体重力,即

(3)圆柱形重物被打捞前,在竖直方向上,物体在向下的重力、向上的拉力、向上的浮力作用下平衡,即

由拉力功率可知

又根据液体压强公式

可知物体的体积为

(4)重物从上表面接触到水面到刚好整个物体全部出水经历的时间为

t=60s-50s=10s

物体的高度为

则物体的底面积为

圆柱形重物被打捞前,对井底的压强为

答:(1)打捞前物体上表面到液面的深度为10m

(2)圆柱形重物的质量为4000kg

(3)圆柱形重物被打捞前受到的浮力为5000N

(4)圆柱形重物被打捞前对井底的压强为

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(2)比较不同物质吸热升温的特点:

①应选择______两图进行实验;需要的测量器材如图所示:还需秒表和______

②不同物质吸热的多少是通过______来反映的(填“温度计示数”或“加热时间”);

③如图丁所示,若液体a的温度曲线为A,液体b的温度曲线为B,且液体b的比热容是4.0×103J/(kg℃),液体a的比热容是______J/(kg℃)。

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1)实验中,我们观察比较_____来说明钢球 A 动能的大小,这种方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”)。

2)让同一钢球 A 分别从不同的高度由静止开始滚下,可以发现高度 h越高,木块 B 被撞得更远。由此可以得到的结论是____。若水平面绝对光滑,本实验将______(填“能”或“不能”)达到探究目的。

3)改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,可用来模拟研究汽车_____(选填“超载”或“超速”)带来的安全隐患。

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