【題目】如圖甲所示,一名工人進入到一根豎直打入海底的圓柱形鋼護筒的底部作業(yè)時,因海水漲潮,鋼護筒上部水面以下2米深的位置突然變形,最窄的地方只有3﹣5cm,工人被困鋼護筒底部.
(1)圖甲中鋼護筒最窄處受到海水的壓強是多少?
(2)為了將工人救出,救援人員將與鋼護筒下端連在一起的水泥樁切斷,已知鋼護筒連同切割下來的水泥樁和工人等的總重為2.0×106N、浸入水中的體積為40m3 , 現用起重機吊起它們,起重臂滑輪組上的鋼纜繞法如圖乙所示,則鋼纜承受的拉力變化范圍為多少?(海水的密度取1.0×103kg/m3 , g取10N/kg.不考慮風浪、水流等的影響,動滑輪、吊鉤、鋼纜重及摩擦都忽略不計)
【答案】
(1)解:鋼護筒最窄處受到海水的壓強:
p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×2m=2×104Pa
(2)解:由題可知,動滑輪、吊鉤、鋼纜重及摩擦都忽略不計,由圖可知,n=4,
當鋼護筒連同切割下來的水泥樁全部露出水面(即不受浮力作用)時,
此時鋼纜承受的拉力最大,則F大= ×G= ×2.0×106N=5×105N;
當鋼護筒連同切割下來的水泥樁未露出水面(即浸沒在水中)時,
鋼護筒和水泥樁受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×40m3×10N/kg=4×105N,
此時鋼纜承受的拉力最小,則F小= (G﹣F浮)= ×(2×106N﹣4×105N)=4×105N,
所以,鋼纜承受的拉力范圍為:4×105N~5×105N
【解析】(1)根據公式p=ρgh求出海水的壓強;(2)求出鋼護筒連同切割下來的水泥樁未露出水面時所受的浮力,由F= (G﹣F浮)求解最小拉力,再求出全部露出水面時鋼纜所承受的拉力(最大拉力),據此確定鋼纜承受的拉力變化范圍.
【考點精析】利用液體的壓強的計算和浮力大小的計算對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知液體內部壓強的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點到液面的距離;浮力的公式為:F浮= G排 =ρ液gv排.
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【題目】如圖所示,虛線框內是滑輪組,其內部有定滑輪和動滑輪各一只.在拉力 F 的作用下,通 過此滑輪組將重 20N 的物塊勻速提升 2m,物塊上升的速度為 0.2m/s,此過程中拉力 F 所 做的功為 44J.不計繩重和滑輪軸處的摩擦.則
A. 拉力 F 作用點速度為 0.1m/s
B. 所用拉力 F 的大小為 11N
C. 滑輪組內動滑輪重為 4N
D. 滑輪組的機械效率為 80%
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【題目】如圖為某試驗中的太陽能汽車,下列有關說法不正確的是( )
A.太陽能電池是將太陽能直接轉化為電能
B.太陽能汽車行駛時是將太陽能直接轉化為機械能
C.太陽能汽車在快速行駛時對地面的壓力比靜止時小
D.太陽能汽車表面光滑有利于減小空氣阻力
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【題目】如圖所示,圖甲是課本上“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖,小謙同學實際探究時,在電路上連接了一個滑動變阻器,實驗記錄如下表:
(1)用筆畫線代替導線,在乙圖中將變阻器正確連入電路;小謙在電路中接入滑動變阻器的作用是____________。
(2)比較實驗2和3,說明通電導線在磁場中受力方向與____________有關;比較實驗__________,說明通電導線在磁場中受力方向與電流方向有關。
(3)小謙通過觀察導線運動方向,來判斷導線在磁場中受力方向,這種科學方法是____________。
(4)小謙想在甲圖的基礎上對實驗進行改造,來探究影響感應電流方向的因素,為了觀察到明顯的實驗現象,他要把圖甲中的電源換成圖丙中的________________。
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【題目】如圖所示為某學習小組同學設計的研究電磁鐵的實驗電路圖。
(1)當閉合開關S時,小磁針將向________(選填“順時針”或“逆時針”)方向轉動。
(2)要改變電磁鐵線圈中的電流大小,可通過______________________________來實現;要判斷電磁鐵磁性強弱,可觀察__________________________來確定。
(3)下表是該組同學所做實驗的記錄:
①比較實驗1、2、3(或4、5、6),可得出的結論是電磁鐵的匝數一定時,通過電磁鐵線圈中的電流________,磁性越強;
②比較實驗1和4(或“2和5”或“3和6”),可得出的結論是電磁鐵線圈中的電流一定時,線圈匝數越多,磁性________。
(4)在與同學們交流討論時,另一組的一個同學提出了一個問題:“當線圈中的電流和匝數一定時,電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內的鐵芯大小有關?”
①你對此的猜想:____________________________________;
②現有兩根大小不同的鐵芯,利用本題電路說出驗證你猜想的方法:____________________。
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【題目】質量相同的甲、乙兩種物質從固態(tài)開始加熱,它們在相同時間內吸收的熱量相等,加熱時間都為6min,它們的溫度隨時間變化的圖象如圖所示。下列說法正確的是()
A. 甲在0~3min內是液態(tài)
B. 甲是晶體,乙是非晶體
C. 在3min~6min內,甲的內能保持不變
D. 在0~3min內,甲的比熱容小于乙的比熱容
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【題目】在探究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗中,小明同學設計了如圖所示甲、乙、丙三次實驗。讓鐵球從同一斜面上某處由靜止開始向下運動,然后與放在水平桌面上的紙盒相碰,鐵球與紙盒在水平面上共同移動一段距離后靜止。
(1)要探究動能大小與物體質量的關系應使球到達底部的____相同,為了達到這一目的所采取的具體操作方法是讓質量____(選填“相同”或“不同”)的鐵球從____(選填“相同”或“不同”)高度由靜止?jié)L下。
(2)由甲、丙兩次實驗可以得出的結論是_____________。
(3)該實驗是通過觀察_______________來比較鐵球動能的大小,從而得出結論的。物理中這種研究問題實驗方法的是_____________法。
(4)若桌面過于光滑,則__________(選填:“更利于”、“不利于”)探究得出結論。
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【題目】如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關S后,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,下列判斷正確的是 ( )
A. 電流表示數變大,電壓表示數變小
B. 電流表示數變大,電壓表示數變大
C. 電流表示數變小,燈泡的實際功率變小
D. 電流表示數變小,燈泡的實際功率變大
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【題目】在 “測滑輪組機械效率”的活動中,瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作一標記A,如圖甲所示,然后用大小為F的拉力勻速豎直向上提升總重為G的鉤碼,當鉤碼上升的高度為H時,瑞瑞同學在與動滑輪相切的細繩上作另一標記B,并測得AB兩點間的距離為2H,如圖乙所示,則以下所求物理量不正確的是(。
A. 拉力所做的總功W=2FH
B. 拉力所做的有用功W=GH
C. 該滑輪組的機械效率η<1
D. 該滑輪組的機械效率η=
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