【题目】如图所示,用动滑轮打捞水中的物体A.物体A的体积是0.1m3 , 重2500N,在卷扬机对绳子拉力F的作用下,物体A在水面以下以1m/s的速度匀速上升.(水对物体A的阻力不计,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中时所受的浮力.
(2)如果物体A在水面下被匀速竖直向上拉起过程中滑轮组的机械效率是75%,拉力F的功率多大?
【答案】
(1)解:物体A所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m3=1.0×103N
(2)解:滑轮组的机械效率:η= = = =
则:75%= ,
解得,F=1000N,
则拉力F的功率:
P=Fv=1000N×2×1m/s=2000W
【解析】(1)物体A在水中排开水的体积等于物体的体积,利用阿基米德原理求物体所受浮力;(2)由图知,n=2,则s=2h,根据机械效率的公式可解出拉力F的大小,同时,拉力端移动的速度v=2vA,利用P=Fv求拉力F的功率.
【考点精析】利用阿基米德原理和功率的计算与测量对题目进行判断即可得到答案,需要熟知阿基米德原理:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体所受的重力.这个规律叫做阿基米德原理,即 F浮= G排 =ρ液gv排;功率的计算: P = W/tW 表示功,单位是焦(J). t表示时间 ,单位是秒(s) P表示功率,单位是瓦特(W)1 W= 1 J/s.
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【题目】随着生活水平的提高,汽车已经进入百姓家庭,它给我们的生活提供了便利,促进了社会经济的发展。汽车应用了许多物理知识。请你运用所学的物理知识解答下列问题:
(1)汽油机是汽车的“心脏”。汽油机工作时做功冲程能量是如何转化的?
(2)给汽车加油,当靠近加油站时就闻到一股“汽油味”,这是什么现象?它说明了什么?
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【题目】工地上用如图所示的卷扬机和滑轮组从竖直深井中提取泥土.将一筐泥土以0.3m/s的速度竖直向上匀速提升3m时,卷扬机对绳的拉力F为100N,此时滑轮组的机械效率为80%.不计绳重与轴摩擦,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)在提起泥土上升的过程中,拉力F所做的有用功.
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【题目】如图是探究沙子和水吸热升温特点的实验装置图。
(1)实验中水和沙子吸收热量的多少是用______(选填“加热时间” 或“温度计示数”)来反映的。
(2)实验中只有物质的______不同,其他因素必须控制相同(例如烧杯的规格相同、水和沙子的_________相等、酒精灯加热方式相同等)。
(3)设计实验时,有同学提出这样的设计思路:在相同的烧杯内,加入沙子和水,用同一酒精灯加热相同时间,比较它们的末温,就能比较它们吸热升温的特点。
a.加热相同时间的目的是_________________;
b.该同学的设计思路中的错误是___________;
c.为完成实验,除图中器材外,还需补充的测量工具为____________。
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【题目】如下图甲所示,用扳手拧螺帽时,图______(选填“a”或“b”)的握法更有利于拧紧或松开螺帽,原因是_______。如图乙所示,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个______滑轮,它______ (选填“能”或“不能”)省力,但可以______。
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【题目】小卓是个“扔纸团”高手,由小卓出手的纸团划出了一道美妙的弧线准确的落入了纸篓.纸团投出后,纸团由于惯性会继续向前飞行一段距离,从瞄准到投射再到纸团入篓的整个过程中,小卓同学对纸团___(做了功/没有做功),从纸团出手到入篓的过程中,下列哪一副图线能正确反应动能(E动)与时间(t)的关系___.
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【题目】老师利用如图甲所示的装置演示动能与重力势能的相互转化后,小光想:小球在摆动过程中的机械能的大小是否与细线的长度有关呢?为了探究此问题,他设计了以下实验装置:将无弹性的细线上端固定在铁架台上,下端拴住小球,使小球摆动到最低点时恰好撞击静止在水平桌面上的木块,如图乙所示。(不计细线固定端的摩擦与空气阻力)
(1)小光将长l的细线拉至水平状态静止时,小球具有的机械能是以_____能的形式存在。
(2)释放小球后,木块被小球撞击并在水平桌面上滑动了一段距离s,在此过程中木块克服_____力做功。
(3)小光多次改变拴小球的细线长度,并调整细线固定端的位置,每次均将小球拉至细线处于水平状态时自由释放,使它摆动到相同的最低点撞击同一木块,测出木块被撞击后运动的距离,通过比较运动距离的长短来判断小球具有的机械能大小。请你分析小光的实验方案是否可行?_____,理由是_____。
(4)小光想:细线没有弹性,如果换成长度l′(l′<l)的橡皮筋拴住小球,并保持小球在第(1)问的水平高度静止(如图丙),自由释放小球后,若仍能摆动到原来的最低点撞击同一木块,那么借助橡皮筋的弹性应该能使木块运动的距离大于s。请你从能量转化的角度分析这一设想是否正确?_____。
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【题目】如图所示,是一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体匀速拉至井口的装置图.已知井深15m,物体重G=6×103N,汽车重G车=3×104N,汽车匀速直线行驶拉绳子的力F=2.4×103N,若汽车运动的速度为3m/s,汽车受到的阻力为车重的0.1倍,求:
(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力对滑轮组做了多少功?滑轮组的机械效率为多少?(保留一位小数)
(2)汽车牵引力为多少?牵引力的功率为多少?
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【题目】某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2×103J/(kg℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求:
(1)天然气完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)该热水器工作时的效率.
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