【题目】如图甲所示,某中学九(3)班部分学生去无锡游玩太湖,坐上游船后人和船的总质量为6t,游船从湖边码头出发航行6km到达湖中鼋头渚码头,历时10min,如图乙是游船航行中牵引力F与速度v的关系图象,求:(水的密度是1.0×103kg/m3 , 取g=10N/kg)
(1)游船航行的平均速度是多少?
(2)游船静止在水中时,浸入水中的体积是多少?
(3)在这段航行中,游船的牵引力所做的功是多少?
【答案】
(1)解:游船航行的时间 t=10min=600s,
游船航行的速度:
v= = =10m/s
答:游船航行的平均速度是10m/s;
(2)解:由于游船漂浮,所受浮力:
F浮=G=mg=6×103kg×10N/kg=6×104N,
因为F浮=ρgV排,
所以游船静止在水中时,浸入水中的体积:
V排= = =6m3
答:游船静止在水中时,浸入水中的体积是6m3;
(3)解:根据游船航行中牵引力 F 与速度 v 的关系图象可知,牵引力 F 与速度v的乘积是一个定值,即游船航行中牵引力做功的功率不变.
P=F1v1=6×103N×1m/s=6×103W;
因为P= = =Fv,
所以,在这段航行中,游船的牵引力所做的功:
W=Pt=6×103W×600s=3.6×106J
答:在这段航行中,游船的牵引力所做的功是3.6×106J.
【解析】(1)已知总路程和所用的时间,根据公式v= 可求平均速度.(2)小船漂浮时浮力等于重力,根据公式F浮=ρgV排可求浸入水中的体积.(3)从图象中得出游船航行中牵引力做功的功率,然后利用P= = =Fv计算游船的牵引力所做的功.
【考点精析】认真审题,首先需要了解阿基米德原理(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),还要掌握功的计算(功的计算公式:W = F S;F 表示力,单位:牛( N ) . S 表示距离,单位:米(m)W表示功, 功的单位就是牛· 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m)的相关知识才是答题的关键.
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【题目】如图甲所示的电路中,电源电压为3V,灯泡标有“2.5V 0.5W”的字样,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”,闭合开关后,将滑片从b点移动到a点的过程中,小灯泡的电流随电压变化的曲线如图乙所示,则此过程中( )
A.灯泡的实际功率逐渐变大
B.滑动变阻器阻值的变化范围是50~20Ω
C.整个电路消耗的最大功率是0.6W
D.灯泡消耗的最小功率是0.1W
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【题目】如图是我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇,质量为5×105kg,静止在水平地面上时与地面接触的总面积为500m2 , 最高时速为72km/h(g取10N/kg)求:
(1)登陆艇以最高时速匀速行驶10min通过的路程是多少?
(2)登陆艇静止在水平地面上时,对地面的压强是多少?
(3)若登陆艇在这10min内消耗的柴油共产生了2.58×108J热量,其中40%转化为登陆艇的机械能,则该艇在这段时间的功率是多少?
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【题目】跳伞是一项极具挑战的运动,现在越来越受到人们的喜爱.在某次跳伞训练过程中,一体重为500N的运动员从空中悬停的直升机上由静止开始竖直跳下,其速度与时间的关系如图所示,经15s下落210m后,开始做匀速直线运动直至落地,整个过程用时30s,求在这个过程中:
(1)运动员下落的平均速度;
(2)重力做的功;
(3)匀速下降时重力做功的功率.
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【题目】如图所示,水平桌面上放置有甲、乙两个完全相同的圆柱形烧杯,分别装入适量的密度不同的但质量相等的盐水,将同一鸡蛋先后放入甲、乙两个烧杯中,鸡蛋在甲杯中处于悬浮状态,在乙烧杯中处于漂浮状态。下列说法正确的是:( )
A.甲杯中的盐水密度为ρ甲 , 乙杯中的密度为ρ乙 , 则ρ甲>ρ乙
B.鸡蛋在甲、乙两烧杯中受到的浮力分别为F甲和F乙 , 则F甲>F乙
C.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯对桌面的压力分别为F甲和F乙 , 则F甲>F乙
D.放入鸡蛋后,甲、乙两烧杯底部受到的压强分别为P甲和P乙 , 则P甲=P乙
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【题目】如图A所示,电源电压是3V,灯L与定值电阻R并联。图B是灯L和电阻R的电流随电压变化关系的图象,从图象看是灯L的图象(填“甲”或“乙”),电阻R的阻值是Ω。当灯两端的电压为2V时电路消耗的总功率为W。
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【题目】如图所示的电路,电源两端电压6V保持不变,电阻R2=20Ω。将滑片P移至滑动变阻器左端点a时,闭合开关S1、S2 , 电流表的示数为0.9A。将滑片P移至右端点b时,只闭合开关S1、S3 , 电压表的示数为1V。求:滑片P在b端时滑动变阻器消耗的功率。
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【题目】为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图甲、乙所示的实验装置来进行实验。
(1)图甲是让不同质量的小球沿同一光滑斜面从B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景。据此你能得出的结论是:速度相同时,物体的质量越大,动能;
(2)图乙是让质量相同的小球沿同一光滑斜面分别从A、B处由静止自由释放,然后分别撞击到放在同一水平面上的同一木块,木块在水平面运动一段距离后静止时的情景.据此你能得出结论是 :;
(3)本实验装置的水平面如果绝对光滑,还能得出结论吗?。理由是。
(4)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的超载与超速,进一步想知道,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如下表:
①为了探究超载安全隐患,应选择两个序号的实验进行比较。
②为了探究超速安全隐患,应选择两个序号的实验进行比较。
分析表格中对应的实验数据可知:对物体的动能影响更大,当发生交通事故时,由此造成的危害更严重。
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