[题目]如图所示.用滑轮组从深的水中匀速提起底面积为.高的实心圆柱体.该物体的密度是.在水中匀速提起该物体时.滑轮组的机械效率为.绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为.不计摩擦和绳重.求:(1)圆柱体的重力,(2)圆柱体浸没在水中时受到的浮力,(3)将圆柱体匀速提升.当它上表面与水面刚好接触时.装置所做的额外功,(4)判断在提升的过程中绳子会不会被拉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，用滑轮组从深的水中匀速提起底面积为、高的实心圆柱体，该物体的密度是，在水中匀速提起该物体时，滑轮组的机械效率为，绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力为，不计摩擦和绳重。求：

（1）圆柱体的重力；

（2）圆柱体浸没在水中时受到的浮力；

（3）将圆柱体匀速提升，当它上表面与水面刚好接触时，装置所做的额外功；

（4）判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，若被拉断，绳子被拉断时，圆柱体留在水中的体积。

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）。

【解析】

本题考查简单机械、浮力相关计算。

(1)圆柱体的体积

圆柱体的重力

；

(2)圆柱体浸没在水中，所以

此时圆柱体受到的浮力：

；

(3)圆柱体上升的高度为

由，可得，

；

(4)由，可得

当圆柱体全部离开水中时，假设绳子不断，对滑轮和物体组成的系统受力分析可知，此时滑轮组上绳子所受的拉力

此时大于绳子能承受的最大拉力，因此在提升过程中绳子会被拉断

设绳子被拉断时圆柱体在水中的体积为，则

即

解得

即圆柱体留在水中的体积为。

小问

知识理解及应用

答题规范

（3）

①求圆柱体上升的高度时忘记减去圆柱体自身的高；

②计算有用功时，忽略了圆柱体所受到的浮力而直接用计算

①解题时缺少必要的文字说明和公式推导过程；

②计算结果和过程中忘记带单位或单位错误

（4）

①分不清额外功是谁做的功，从而算不出动滑轮的重力；

②不会用“假设法”判断绳子是否会被拉断；

③在对滑轮和物体组成的系统受力分析时不够全面

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（______）

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（3）在闭合开关之前，经检测电流表和电压表完好无损，各接线柱连接牢固，闭合开关，发现电流表有示数，电压表没有示数，则故障原因可能是_____；

（4）排除故障后，先将 5Ω 定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为_____A；

（5）接下来断开开关，取下 5Ω 的定值电阻，换成 10Ω 的定值电阻，闭合开关，应向_____（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为_____V 时，读出电流表的示数。再更换 20Ω 的定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中；由实验数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____；

实验次数	1	2	3
R/Ω	5	10	20
I/A		0.2	0.1

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