【题目】正在修建的港珠澳大桥跨越珠江口伶仃海洋城,是连接香港、珠海和澳门的跨海大桥,图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从海底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象,A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为6.25×103N,滑轮组的机械效率为80%,己知A的重力为2×l04N,A上升的速度适中为0.1m/s.(ρ海水=1×103kg/m3 , g=10N/kg,不计钢缆与滑轮组间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流 等因素的影响)
求:
(1)长方体A未露出水面使受到的浮力.
(2)长方体A的密度;
(3)通过计算,在图丙中画出滑轮组正确的绕线方式,并求出长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率;
(4)解开绕绳,把长方体A按图甲中的摆放方式放在岸上的水平地面上,它对地面的压强.
【答案】
(1)解:根据图乙可知,A未露出水面所受的拉力F1=1×104N;
故A未露出水面时受到的浮力:F浮=G﹣F1=2×104N﹣1×104N=1×104N
(2)解:由F浮=ρ水gV排得:
V排= = =1m3;
因为A浸没在水中,所以A的体积:V=V排=1m3,
A的质量:
m= = =2×103kg,
故A的密度:
ρA= = =2×103kg/m3
(3)解:由η= = = 得:
承担物重的绳子股数:
n= = =4,
滑轮组正确的绕线方式,如下图所示:
P= = =Fv绳=F×nv物=6.25×103N×4×0.1m/s=2500W;
(4)解:依题意知,A的高度:hA=vAt′=0.1m/s×(100s﹣80s)=2m,
A的横截面积:
S= = =0.5m2,
A对地面的压力F=G=2×104N,
A对地面的压强:
p= = =4×104Pa
【解析】(1)根据图象读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力,然后根据称重法即可求出长方体A未露出水面时受到的浮力;(2)先根据F浮=ρ水gV排求出A的体积,然后根据G=mg求出A的质量,最后根据密度公式求出A的密度;(3)先根据机械效率的变形公式求出提升物体绳子的条数,然后求出F移动的速度,最后根据P=Fv求出拉力的功率;(4)利用速度公式求出A的高度,进一步求出A的横截面积,最后利用压强公式求出A对地面的压强.
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和浮力大小的计算的相关知识点,需要掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);浮力的公式为:F浮= G排 =ρ液gv排才能正确解答此题.
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【题目】实施人工降雨的一种方法是:利用飞机在高空中播撒干冰(固态二氧化碳),干冰进入云层,很快________成气体,并从周围吸收大量的热,于是高空水蒸气便____________成小冰晶或_________(均填写物态变化的名称)成小水滴,使云中的冰晶增多,小水滴增大,从而形成降雨。
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【题目】对下列现象的解释,正确的是 ( )
A. 打开香水瓶后,能闻到香味,说明分子在永不停息地做无规则运动
B. 封闭在容器内的液体很难压缩,说明分子间有引力
C. 用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙
D. 铅笔笔芯用了一段时间会变短,说明分子间有斥力
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【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如表.
实验 | 钩码 | 钩码上升 | 弹簧测力计 | 弹簧测力计 | 机械 |
1 | 8 | 0.8 | 24 | 83.3% | |
2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | |
3 | 6 | 10 | 90.9% |
(1)在表中的空格处填上适当的数据;(机械裁率用百分数表示,保留一位小数)
(2)实验中应竖直向上拉动弹簧测力计;
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,可以提高滑轮组的机械效率;
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与有关(写出一种影响因素即可).
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【题目】【2016·广州卷】利用材料A制造强力磁铁
(1)加热材料A,温度一直低于其熔点,一段时间后,A质量不变,体积减少。此过程中A处于 (选填“固态”“液态”“固液混合态”)。依据公式 ,A的密度 (选填“增大”“减少”“不变”)。
(2)图1所示,A的每个原子都有N、S极,相当于磁性很弱的“小磁铁”,“小磁铁”杂乱无章排列时,A对外不是磁性。当“小磁铁”如图2所示同向排列时,A具有磁性(图3)。强力磁铁不耐高温,高温加热会使磁性消失。从分子热运动来解释为什么高温会使强力磁铁磁性消失 。
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【题目】甲、乙两个物体质量之比为2:3,体积之比是3:2,则甲、乙两物体的密度之比是 。若把甲物体截去1/3,乙物体截去2/3,则剩余甲、乙物体的密度之比是 。
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【题目】在北方的冬天,用手去摸室外的金属水管,有时会发生粘手的现象,好像水管表面有一层胶。同样,你去摸冰箱冷冻室的内壁时也会有同样的感觉,产生这种现象的原因是________________。
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【题目】下列物态变化过程,属于液化的是( )
A. 晾在室内的湿衣服变干 B. 冬天,口中呼出的“白气”
C. 钢水铸成钢锭 D. 白炽灯用久了,灯丝变细
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