13.如圖所示,是使用汽車從深水池水中打撈重物的示意圖.汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.4m/s向右運動.圖乙是此過程中汽車拉動重物的拉力F隨時間t變化的圖象.設t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)重物露出水面前,汽車拉重物的功率;
(2)圓柱形重物的密度;
(3)水對湖底的壓強(整個過程中,湖水深度不變)

分析 (1)從圖象上可以看出物體浸沒水中時拉力的大小,根據(jù)公式P=Fv可求重物露出水面前,汽車拉重物的功率;露出水面后繩子的拉力就等于物體的重力;根據(jù)公式m=Gg可求物體的質(zhì)量;
(2)繩子兩次拉力之差,就是物體所受的浮力,根據(jù)浮力公式求出體積的大小;根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$求出物體密度的大;
(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時,根據(jù)公式h=vt可求圓柱體下底面距河底的高度;圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時,升的距離恰好等于圓柱體的高;最后利用液體壓強公式求出水對湖底的壓強.

解答 解:(1)根據(jù)題意及圖象乙可知,重物重力G=4000N,
重物的質(zhì)量:m=$\frac{G}{g}$=$\frac{4000N}{10N/kg}$=400kg;
由圖可知,重物露出水面前,汽車的拉力F=3500N;
汽車拉重物的功率:P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3500N×0.4m/s=1400W;
(2)重物在水中被勻速提升,則重物浸沒時受到的浮力:F=G-F=4000N-3500N=500N;   
  物體的體積:V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{500N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.05m3;
圓柱形重物的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{400kg}{0.05{m}^{3}}$=8×103kg/m3
(3)圓柱體上升到上底面與水面相平時,圓柱體下底面距河底的高度為:
h1=vt1=0.4m/s×50s=20m;
由圖象可知,圓柱體從上底面與水面相平上升到下底面與水面相平時,所用時間為t2=60s-50s=10s,
此過程上升的距離恰好等于圓柱體的高,
即h2=vt2=0.4m/s×10s=4m;
則河水的深度為:h=h1+h2=20m+4m=24m;
水對湖底的壓強:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×24m=2.4×105Pa.
答:(1)重物露出水面前,汽車拉重物的功率為1400W;
(2)圓柱形重物的密度為8×103kg/m3;
(3)水對湖底的壓強為2.4×105Pa.

點評 本題考查質(zhì)量、密度、液體壓強的計算,難點是根據(jù)圖象對物體進行受力分析,這是解決本題的關(guān)鍵.

練習冊系列答案
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10.在探究“物體動能的大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中,如圖所示,讓同一鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放,撞擊同一木塊.請回答下列問題:
(1)該實驗的目的是研究物體動能的大小與速度的關(guān)系;
(2)讓同一鐵球從斜面的不同高度由靜止釋放的目的是使小球到達水平面獲得不同的速度;
(3)該實驗是通過觀察來比較鐵球動能的大小,選擇粗糙(選填“粗糙”或“光滑”)的水平桌面做該實驗,比較容易觀察出實驗結(jié)果;
(4)通過甲乙兩圖的實驗探究可以得出的結(jié)論是:質(zhì)量相同時,物體的速度越大,物體動能越大.

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4.在“測量液體的密度”實驗中:

(1)把天平放在水平桌面上,游碼歸零后,發(fā)現(xiàn)指針位置如圖所示,此時應將平衡螺母向右(選填“左”或“右”)調(diào)節(jié),直到橫梁水平平衡.
(2)將裝有適量某液體的小杯子放在天平的左盤上,天平平衡時,所用砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示,若小杯子的質(zhì)量為20g,則小杯子中液體的質(zhì)量為16.4g,然后將小杯子中的液體全部倒入量筒中,液面到達的位置如圖丙所示,由此可計算出液體的密度為0.82×103kg/m3
(3)此次實驗操作測得的液體密度值偏大,原因是杯子內(nèi)壁上有少量的殘留液體,測得的體積偏小.

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1.某同學用天平和量筒測量小石塊的密度.
(1)測量原理是ρ=$\frac{m}{V}$.
(2)圖甲為用天平測量小石塊質(zhì)量過程中的幾個情境,合理的順序是acb(填字母).
(3)有圖甲(b)可知,小石塊的質(zhì)量是71.4g.
(4)將石塊放入盛有40ml水的量筒中,靜止時液面情況如圖乙所示,則小石塊的密度是3.57×103kg/m3

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

8.下列物理知識的描述中不正確的是(  )
A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律
B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象
C.奧斯特發(fā)現(xiàn)了磁偏角的存在
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18.額定功率為1500W的電熱水壺,內(nèi)裝1L、初溫為20℃的水,若接通電源后,正常工作4min水被燒開(溫度為100℃).這個過程中水吸收的熱量為3.36×105J,消耗了3.6×105J的電能[ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg•℃)],該電熱水壺的加熱效率為93.3%.

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A.磅秤上的示數(shù)減少20NB.磅秤的示數(shù)不會改變
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(2)如圖2所示變阻器是靠改變接入電路中電阻絲的長度來改變電路中的電阻,從而改變電路中的電流,滑動變阻器上標有“50Ω 2A”的字樣,其中50Ω表示的意思是滑動變阻器的最大阻值為50Ω.

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