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11.如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D,OA:OB=4:3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态.(g=10N/kg) 求:
(1)物体C的密度;
(2)杠杆A端受到绳子的拉力;
(3)物体D对地面的压强.

分析 (1)求出体积,根据ρ=$\frac{m}{V}$求出物体密度;
(2)求出物体C排开水的体积,根据阿基米德原理求浮力;结合受力分析求A端受到绳子的拉力;
(3)利用杠杆平衡条件求拉力FB,根据受力分析利用力平衡求出压力,利用压强公式求出压强

解答 解:
(1)物体C的体积:V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=0.001m3
物体C的质量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{20N}{10N/kg}$=2kg,
物体C的密度:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2kg}{0.001{m}^{3}}$=2×103kg/m3
(2)物体C排开水的体积:V=(0.1 m)2×(0.1m-0.02m)=8×10-4m3
C受到的浮力:FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N;
A端的拉力:FA=G-F=20N-8N=12N.
(3)根据杠杆平衡条件得:FAOA=FBOB,
则B端的拉力:FB=$\frac{OA}{OB}$×FA=$\frac{4}{3}$×12N=16N,
物体D对地面的压力:F=F=GB-FB=20N-16N=4N;
物体D对地面的压强:p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{4N}{(0.1m)^{2}}$=400Pa.
答:(1)物体C的密度是2×103kg/m3
(2)杠杆A端受到绳子的拉力是12N;
(3)物体D对地面的压强400Pa.

点评 本题为力学综合题,主要考查了浮力、压强和阿基米德原理的应用.要求灵活应用相关公式,是一道很好的题目.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

1.某同学用如图所示的电路来探究“影响电功大小的因素”.
(1)该同学是为了探究电流做功的多少与电流 的关系,实验中需要的测量仪器是电流表;
(2)实验中,该同学是通过观察比较灯泡的亮暗来判断相同时间电流做功的多少;
(3)实验中,选用的两个灯泡的阻值是不同(填“相同”或“不同”).
(4)该同学通过正确操作和观察得出的结论是:电压和通电时间相同时,通过的电流越大,电流做功越多.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

2.如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
钩码上升
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移动距离s/m滑轮组的
机械效率η
10.510.10.70.347.6%
20.520.11.10.360.6%
30.540.120.366.7%
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)将表格中的数据补充完整.
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,在动滑轮一定时,绳重以及摩擦不考虑的情况下,该滑轮组的机械效率与物重有关.
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,动力做功的功率为0.14W.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

19.篮球是同学们喜爱的一项体育运动,关于投球过程中的下列说法正确的是(  )
A.球在空中向上运动速度越来越慢,其惯性也越来越小
B.球出手后,继续运动是受到推力的作用
C.抛出去的球,上升到最高点时受力不平衡
D.篮球下落过程中速度越来越快是因为受到的重力不断变大

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科目:初中物理 来源: 题型:计算题

6.质量为3t的载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的砂石.汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min,消耗汽油1.2kg,然后又以额定功率用了2min的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场.g取10N/kg.试问:
(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为4.5×l07J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

16.关于电磁、能源、信息,下列说法正确的是(  )
A.太阳能、风能和核能都是可再生能源
B.光在光导纤维中靠多次折射传递信息
C.磁场的方向总是从N极指向S极
D.赫兹首次用实验证实了电磁波的存在

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

3.如图是某实验小组测定额定电压为2.5V小电灯功率的实物电路.

(1)开关闭合前,滑动变阻器滑片应该移动到左(选填“左”或“右”)端;
(2)开关闭合后,若电路连接正确,发现小电灯不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因是小电灯断路;
(3)排除故障后,移动滑片,获得多组对应的电压、电流值,绘出如图2的I-U图象,则小电灯的额定功率为0.5W,分析数据可知:小电灯的灯丝电阻值随电压的升高而逐渐增大.该小组有的同学对这一结论提出质疑说:“我们前面学过电阻是导体的一种性质,与电压、电流无关,与这一实验得出的结论不是矛盾吗?”大家感到一筹莫展,你帮他们解释一下:小电灯的灯丝电阻值随温度的升高而增大.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

20.为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯、铜块(约200g)、蜡块(约6g)、细线、水及其他简单辅助器材.

(1)第一小组:探究铜块的下沉条件.实验中,他们用两种方法测量了铜块受到的浮力:
方法1:称重法.测量过程及示数如图甲所示,则铜块所受的浮力为0.2 N.
方法2:阿基米德原理法.测量过程与示数如图乙所示,则铜块排开水的体积为20ml,根据F=GVg可计算出浮力.通过实验可得出铜块浸没在水中下沉条件是
F<G(选填“>”、“=”或“<”);
(2)第二小组:为探究蜡块上浮的条件,要测量蜡块浸没时的浮力,应该选用第一组上述两方法中的方法2(选填“1”或“2”),并简要说明操作中还应采取的措施:用细钢针将蜡块全部压入水中.同学们讨论后发现利用所提供的实验器材难以完成此探究目的,请说出理由:因为蜡块的重力比弹簧测力计分度值小得多,难以测出其重力.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

1.下列用电器均标有“220V,100W”,在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是(  )
A.电热水袋B.电视机C.电风扇D.白炽灯

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