【題目】如圖所示,某工程隊在一次施工作業(yè)中,以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5×103kg的圓柱形實心工件從深水中吊起至距水面某一高度.不計水的阻力,根據(jù)繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象.求:
(1)工件上升的速度大;
(2)當工件露出水面一半時所受的浮力大;
(3)工件的橫截面積.
【答案】
(1)解:由P﹣h圖象可知:工件離開水面后拉力F1的功率P1=20kW=20000W,
工件離開水面后,受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F1作用而做勻速運動,處于平衡狀態(tài),
由平衡條件得:F1=G=mg=5000kg×10N/kg=50000N;
工件勻速上升的速度
v= = =0.4m/s
(2)解:由P﹣h圖象可知:工件全部在水中時拉力F2的功率P2=16kW=16000W;
此時拉力大小為
F2= = =40000N,
工件完全浸沒在水中時,受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F2、豎直向上的浮力F浮作用,
工件做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:F2+F浮=G,
則F浮=G﹣F2=50000N﹣40000N=10000N;
工件有 露出水面時所受浮力
F′浮= F浮=5000N
(3)解:由P﹣h圖象可知工件高h=12m﹣10m=2m;
工件的體積
V物=V排= = =1m3;
所以橫街面積是:S= = =0.5m2
【解析】(1)由P﹣h圖象求出工件離開水面后拉力的功率,對工件進行受力分析,由平衡條件求出拉力大小,最后由功率的變形公式v= 求出工件的速度;(2)由P﹣h圖象求出工件完全浸沒在水中時拉力的功率,由功率的變形公式F= 求出拉力,然后對工件進行受力分析,由平衡條件求出工件受到的浮力,最后求出工件露出水面的 時所受的浮力大小;(3)由圖象求出工件的高度,由浮力公式的變形公式求出工件的體積,最后求出工件的橫截面積.
【考點精析】本題主要考查了浮力大小的計算的相關知識點,需要掌握浮力的公式為:F浮= G排 =ρ液gv排才能正確解答此題.
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【題目】現(xiàn)有一形狀不規(guī)則的木塊,小明同學用圖甲、乙、丙所示的方法測出了木塊的密度,實驗步驟如下:
(1)向容器內(nèi)倒入適量的水,水的體積記作V1
(2)將木塊輕輕放入容器中,液面上升至V2;
(3)用細針將木塊按壓,使 ______ ,液面上升至V3.
請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算出木塊密度ρ= ______ .
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【題目】圖1、圖2是由相同的滑輪組裝的滑輪組,甲乙兩人分別用兩裝置在相等時間內(nèi)將質(zhì)量相等的重物勻速提升相同的高度,空氣阻力、摩擦、滑輪和繩子的質(zhì)量均不計,下列說法正確的是( )
A.甲的拉力是乙的拉力的3倍
B.乙拉繩子的速度大小是甲拉繩子速度大小的2倍
C.甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D.如果考慮滑輪質(zhì)量,圖1裝置的機械效率比圖2的小
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【題目】如圖所示是用液體壓強計探究液體內(nèi)部壓強規(guī)律的實驗裝置。
(1)實驗中我們是通過觀察比較________________________來比較液體內(nèi)部壓強大小的。
(2)若要探究液體內(nèi)部同一深度向各個方向的壓強是否相等,應進行的操作是:保持壓強計的探頭在同種液體中的深度不變,改變____________________________。
(3)若要探究液體內(nèi)部壓強與深度的關系,應進行的操作是:____________________________。
(4)若實驗中將探頭放入不同密度的液體中同一深度處,是為了探究________________。
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【題目】中央二臺“真假實驗室”探究,剛從冰箱冷凍室拿出冰棍貼緊舌頭,舌頭會被“凍”在冰棍上,這時舌頭的水發(fā)生了某種物態(tài)變化,與其對應的圖象是( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示的四個裝置可以用來演示物理現(xiàn)象或原理,下列表述正確的是(
A.圖a可用來演示電磁感應現(xiàn)象
B.圖b可用來演示電動機原理
C.圖c可用來演示發(fā)動機原理
D.圖d可用來演示電磁鐵性強弱與線圈匝數(shù)的關系
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【題目】在探究“光從空氣斜射入水和油時,哪種液體對光的偏折本領較大”的實驗中,小明提出如下實驗方案:先讓一束入射光從空氣直接斜射入透明的空水槽中,記錄下光斑位置(如圖甲所示);接著分別倒入水和油,記錄對應的光斑位置,再通過分析就可得到實驗結(jié)論.經(jīng)討論,同學們認為這一方案是可行的,于是進行了探究實驗.
(1)要實現(xiàn)探究目標,他們應選擇圖乙中的____________(填字母序號)兩圖所示實驗,實驗中用的研究的方法是________________.
(2)某小組同學正確實驗后,所記錄的三次光斑的相對位置如圖丙所示,經(jīng)分析可知:光從空氣斜射入水和油時,_____________對光的偏折本領較大.
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【題目】混合動力車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點,成為汽車研究與開發(fā)領域的重點.某新型混合動力汽車啟動時,內(nèi)燃機不工作,蓄電池向車輪輸送能量.當需要高速行駛或蓄電池的電能過低時,內(nèi)燃機啟動,既可以向車輪輸送能量,又可以給蓄電池充電.車速與所受阻力的關系如圖所示.在某次測試中,由內(nèi)燃機提供能量,蓄電池儲存的電能為5.4×108J,當汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h,蓄電池的電能增加了10%,求:
(1)汽車牽引力做的功為多少J?
(2)若所用燃料的熱值是4.5×107J/kg,測試過程中消耗8kg的燃料(假設燃料完全燃燒),則放出的總熱量是多少?
(3)內(nèi)燃機工作時轉(zhuǎn)化成電能的效率為多少?
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