分析 (1)已知铁块质量和密度,可以得到排开水的体积,根据阿基米德原理得到铁块受到的浮力;已知铁块质量,可以得到重力,已知重力和浮力及提升的高度,可求有用功;根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求总功,利用W总=Fs的变形式可计算拉力;
(2)根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算功率;
(3)求出额外功,利用W额=fs求铁块所受的阻力.
解答 解:
(1)实心铁块的体积:
V铁=$\frac{m}{{ρ}_{铁}}$=$\frac{1kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$,
在水中受到的浮力:
F浮=ρ水V排g=ρ水V铁g=1×103kg/m3×$\frac{1kg}{7.9×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$×10N/kg≈1.3N,
实心铁块所受重力:G=mg=1kg×10N/kg=10N;
斜面高:h=0.5m;
拉力所做的有用功:
W有用=(G-F浮)h=(10N-1.3N)×0.5m=4.35J;
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可得,拉力所做的总功:
W总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{4.35J}{80%}$≈5.44J;
由W总=Fs得拉力:
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{5.44J}{3.4m}$=1.6N;
(2)铁块移动的速度v=0.5m/s;
拉力的功率:
P=Fv=1.6N×0.5m/s=0.8W;
(3)因为W总=W有用+W额,
所以W额=W总-W有用=5.44J-4.35J=1.09J;
额外功是克服铁块所受阻力所做的功;
由W额=fs可得,铁块受到的阻力:
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{1.09J}{3.4m}$≈0.32N.
答:(1)沿斜面方向的拉力是1.6N;
(2)拉力F的功率为0.8W;
(3)铁块受到的阻力是0.32N.
点评 本题考查有用功、总功、机械效率的计算,关键是公式的应用,还要知道物体在斜面做匀速运动时所做额外功是克服阻力所做的功.
科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 煎:煎锅用铁制造,利用了铁的比热容大 | |
B. | 炒:通过做功改变物体内能 | |
C. | 蒸:通过热传递改变物体内能 | |
D. | 拌:说明分子没有做无规则运动 |
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科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 宇航员之间在太空中不能直接对话,是因为真空不能传声 | |
B. | 高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生 | |
C. | 只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”,其辨别声音的主要依据是音色 | |
D. | 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 它们的势能相同 | B. | 它们的动能相同 | C. | 质量大的动能大 | D. | 质量小的动能大 |
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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题
时间/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 |
甲/℃ | 70 | 60 | 53 | 47 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 33 |
乙/℃ | 70 | 66 | 61 | 58 | 55 | 52 | 50 | 48 | 47 | 46 |
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