【題目】工人用滑輪組提升水中物體A,如圖所示,當(dāng)物體A完全在水面下被勻速提升的過程中,工人對繩子豎直向下的拉力為220N.當(dāng)物體A完全打撈出水面后被勻速提升的過程中,滑輪組的機械效率為η,工人對繩子豎直向下的拉力為F.已知:物體A所受重力為1000N,體積為8.0×10﹣2 m3 , 水的密度為ρ水=1.0×103 kg/m3 . 滑輪與軸的摩擦、水的阻力以及繩重不計,g取10N/kg.求:
(1)物體A完全在水面下時受到的浮力;
(2)物體A完全在水面下時受到繩子的拉力;
(3)工人對繩子豎直向下的拉力F;
(4)滑輪組的機械效率η(結(jié)果保留一位小數(shù)).
(5)工人質(zhì)量80kg,物體A被打撈出水面后,工人對地面的壓力.
【答案】
(1)解:物體A完全在水面下,排開水的體積和自身的體積相等,
根據(jù)阿基米德原理可得,物體A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8.0×10﹣2m3=800N
(2)解:物體A完全在水面下被勻速提升時,物體A受到繩子向上的拉力、向上的浮力和向下的重力,
由力的平衡條件可得:F拉+F浮=GA,
則繩子的拉力:F拉=GA﹣F浮=1000N﹣800N=200N
(3)解:當(dāng)物體A完全在水面上下被勻速提升的過程中,滑輪與軸的摩擦、水的阻力以及繩重不計,
以動滑輪為研究對象,動滑輪受2段繩子向上的拉力、物體A對它向下的拉力和向下重力,
由力的平衡條件可得:2F人=F拉+G動,
則動滑輪的重力:G動=2F人﹣F拉=2×220N﹣200N=240N,
物體A完全打撈出水面后被勻速提升的過程中,不計滑輪與軸的摩擦和繩重,
則工人對繩子向下的拉力:
F= (GA+G動)= (GA+G動)= (1000N+240N)=620N
(4)解:此時滑輪組的機械效率:
η= = = = ×100%≈80.6%
(5)解:工人所受的重力:G人=m人g=80kg×10N/kg=800N,
根據(jù)(3)可知,物體A被打撈出水面后,工人對繩子向下的拉力F=620N,
力的作用是相互的,則繩子對工人向上的拉力F′=F=620N,
此時人受向上的拉力、向上的支持力和向下的重力,
由力的平衡條件可得:F′+F支=G人,
則地面對人的支持力:F支=G人﹣F′=800N﹣620N=180N,
人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對相互作用力,
所以工人對地面的壓力:F壓=F支=180N
【解析】(1)物體A完全在水面下時排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力;(2)物體A完全在水面下時被勻速提升,受到繩子的拉力和物體的重力、浮力構(gòu)成平衡力,據(jù)此求出物體A完全在水面下時受到繩子的拉力;(3)當(dāng)物體A完全在水面上下被勻速提升的過程中,以動滑輪為研究對象,物體A的拉力和繩子對它的拉力、動滑輪的重力構(gòu)成平衡力,據(jù)此求出動滑輪的重力;由圖可知繩子的有效股數(shù)n=2,根據(jù)F= (G+G動)求出物體A完全打撈出水面后被勻速提升的過程中工人對繩子向下的拉力;(4)根據(jù)η= = = 求出滑輪組的機械效率.(5)根據(jù)G=mg可以得到人受到的重力;根據(jù)相互作用力知識可得繩子對人的拉力;對人進(jìn)行受力分析,由力的平衡條件可以得到人受到的支持力;人對地面的壓力和地面對人的支持力是一對相互作用力,大小相等,可以得到人對地面的壓力.
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【題目】為了踐行“綠色環(huán)!钡纳罾砟,小張、小王、小李從同一地點A沿同一道路同時出發(fā),最終都到達(dá)地點B,小張駕駛電瓶車以30km/h的速度勻速前進(jìn),小王以5m/s的速度跑步勻速前進(jìn),小李以每分鐘通過0.6km的速度騎自行車勻速前進(jìn),則( )
A.小張先到達(dá)B地
B.小王先到達(dá)B地
C.小李先到達(dá)B地
D.三人同時到達(dá)B地
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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓為3V,R為定值電阻,燈L標(biāo)有“6V 3W”的字樣,燈L的電阻不隨溫度變化.閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.75A,則定值電阻R 的阻值為( )
A.10Ω
B.6Ω
C.15Ω
D.8Ω
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【題目】甲、乙兩小車運動s﹣t圖象如圖所示,由圖象可知
A. 甲、乙兩車都做勻速直線運動
B. 甲車的速度為 10m/s,乙車的速度為 2m/s
C. 經(jīng)過6s,甲、乙兩車相距 2m
D. 經(jīng)過5s,甲、乙兩車通過的路程均為 10m
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【題目】下列現(xiàn)象中,通過熱傳遞方式改變物體內(nèi)能的是( )
A.彎折的鐵絲發(fā)熱
B.熱水器中水的溫度升高
C.汽油機的壓縮沖程
D.通電的電熨斗中電熱絲發(fā)熱
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【題目】“和諧號”列車在動力、材料和內(nèi)部結(jié)構(gòu)上都使用了最新的機車技術(shù).其中減速采用 再生制動技術(shù),從時速 200 km/h 降到 90 km/h 左右,完全靠電機反向旋轉(zhuǎn),利用列 車的巨大_____能轉(zhuǎn)化為電能.天津到北京的距離為 120 km,若該列車以 240 km/ h 的速度做勻速直線運動,則從天津到北京需______.
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【題目】如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為6V,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P從R的一端滑到另一端的過程中,小燈泡的I﹣U關(guān)系圖象如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為W,滑到變阻器的最大阻值為Ω.
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【題目】小明家電熱水器的簡化電路圖如圖所示,S1是手動開關(guān),置于熱水器水箱外部;S2是溫控開關(guān),置于熱水器水箱內(nèi)部,當(dāng)水溫低于40℃時自動閉合,達(dá)到40℃時自動斷開;R1和R2均為用來加熱且阻值不變的電熱絲.使用時,手動閉合開關(guān)S1 , 電熱水器開始工作.電熱水器部分參數(shù)如表所示:
額定電壓 | 220V |
頻率 | 50Hz |
保溫功率 | 220W |
加熱功率 | 1980W |
水箱容量 | 50L |
設(shè)定溫度 | 40℃ |
(1)電熱絲R1的阻值是多少?
(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是多少?
(3)假設(shè)將一箱水加熱至設(shè)定溫度時水吸收的熱量為4.2×106J,用了50min,則電熱水器的效率是多少?
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【題目】在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時,小明和小華一起做了下面的實驗:
(1)如圖①所示,用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,可觀察到________,這說明________.此探究中懸掛著的乒乓球的作用是________
(2)如圖②所示,為了驗證(1)中的探究結(jié)論,小華同學(xué)用手使勁敲桌子,桌子發(fā)出了很大的聲響,但他幾乎沒有看到桌子的振動,為了明顯地看到實驗現(xiàn)象,你的改進(jìn)方法是:________.
(3)如圖③所示,敲響右邊的音叉,左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲,并且把泡沫塑料球彈起.該實驗?zāi)苷f明________可以傳聲.
(4)如圖④所示,把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi),逐漸抽出其中的空氣,聽到的聲音會逐漸________(選填“變大”、“變小”或“不變”),甚至最后聽不到聲音.這個實驗說明了________.
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