利用圖中所示的裝置,把質(zhì)量為3Kg,密度為3×103Kg/m3的薄石塊從水面下4m處拉出水面后,再提升10m.已知動滑輪重為10N(不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦,設(shè)石塊地兩個上升過程都為勻速,g取10N/Kg).
(1)石塊的體積為多少?
(2)石塊浸沒在水中時所受的浮力是多少?
(3)石塊離開水面后提升了10m所做的總功和有用功各是多少?
(4)猜想石塊地水中和離開水面后,這個滑輪組的機(jī)械效率是否相同?
分析:(1)知道石塊的質(zhì)量和密度,利用密度公式求石塊的體積;
(2)由于石塊浸沒在水中,排開水的體積等于石塊的體積,利用阿基米德原理求石塊受到的浮力;
(3)石塊離開水面后,對石塊做的功為有用功W有用=Gh;
不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦,利用F=
1
2
(G+G)求拉力,再計(jì)算拉力端移動的距離,利用W=Fs求拉力做的總功;
(4)同一滑輪組,隨提升的物重變化而變化,石塊在水中和離開水面后,滑輪組對物體的拉力增大,相當(dāng)于利用滑輪組提升更重的物體,機(jī)械效率將變大.
解答:解:
(1)V=
m
ρ
=
3kg
103kg/m3
=0.001m3;
(2)∵石塊浸沒在水中,
∴V=V=0.001m3,
FVg=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;
(3)石塊離開水面后:
W有用=Gh=mgh=3kg×10N/kg×10m=300J,
∵不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦,
∴F=
1
2
(G+G)=
1
2
(30N+10N)=20N,
s=2h=2×10m=20m,
W=Fs=20N×20m=400J;
(4)石塊在水中和離開水面后,滑輪組對物體的拉力增大,相當(dāng)于利用滑輪組提升更重的物體,機(jī)械效率將變大.
答:(1)石塊的體積為0.001m3;
(2)石塊浸沒在水中時所受的浮力是10N;
(3)石塊離開水面后提升了10m所做的總功和有用功各是400J和300J;
(4)石塊在水中和離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率不相同.
點(diǎn)評:本題考查了學(xué)生對密度公式、阿基米德原理、功的計(jì)算公式的掌握和運(yùn)用,涉及到機(jī)械效率大小變化分析,知識點(diǎn)多、綜合性強(qiáng),屬于難題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

用圖中所示的裝置研究“影響滑動摩擦力大小的因素”.
(1)在水平桌面上,用彈簧測力計(jì)水平向左拉動木塊,使其做
勻速直線運(yùn)動
勻速直線運(yùn)動
,利用拉力與摩擦力是
一對平衡力
一對平衡力
的原理測出摩擦力的大小.彈簧測力計(jì)示數(shù)如圖1所示.,木塊所受的滑動摩擦力為
2.8
2.8
N
(2)比較圖甲和圖
甲、乙
甲、乙
可知:接觸面粗糙程度相同時,
壓力
壓力
越大,摩擦力越大.
(3)用彈簧測力計(jì)拉著木塊在長木板上運(yùn)動,木塊運(yùn)動的速度越來越快,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)將
變大
變大
,木塊受到的摩擦力將
不變
不變
(填“增大”或“減小”或“不變”

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中:
(1)如圖所示,是小明同學(xué)用溫度計(jì)測小燒杯中水的初溫時的操作圖.A是操作過程,B是讀數(shù)過程,C是讀取的溫度.
①A圖中操作的錯誤是
溫度計(jì)的玻璃泡接觸容器底
溫度計(jì)的玻璃泡接觸容器底
; 
②B圖中讀數(shù)的錯誤是
沒有平視或玻璃泡沒有與被測物體充分接觸.
沒有平視或玻璃泡沒有與被測物體充分接觸.

③若操作正確無誤,根據(jù)C圖可知此時燒杯中水的實(shí)際溫度是
48
48
℃.

(2)小明同學(xué)在利用圖D所示的裝置做水的沸騰實(shí)驗(yàn)時,實(shí)驗(yàn)過程中為了縮短把水加熱到沸騰的時間,請你提出二條有效的操作建議:
減少水的質(zhì)量
減少水的質(zhì)量

提高水的初溫
提高水的初溫

(3)如圖E中甲乙圖中,圖
所示是水沸騰時的情況.可以看到沸騰現(xiàn)象是在液體
內(nèi)部和表面
內(nèi)部和表面
同時發(fā)生.如圖F,是小明做“探究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)后所繪制的圖象.圖象中BC段表示的物理意義是:
水沸騰時吸熱,溫度不變
水沸騰時吸熱,溫度不變

(4)為了研究水的沸騰,張怡然同學(xué)觀察了水在加熱過程中溫度隨加熱時間的變化情況,并記錄有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
時間/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
溫度/℃ 90 92 94 96 97 98 99 99 99 99
①請根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)在圖E中先描點(diǎn),再用平滑的曲線畫出溫度隨時間變化的圖象.
②從圖象可以看出水的沸點(diǎn)是
99
99
℃,你認(rèn)為原因是:
大氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
大氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

③水沸騰時,可以看到水面上不停的冒“白氣”,此現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是:
水蒸氣上升過程中遇冷液化成小水珠
水蒸氣上升過程中遇冷液化成小水珠

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

利用圖中所示的裝置,把質(zhì)量為3Kg,密度為3×103Kg/m3的薄石塊從水面下4m處拉出水面后,再提升10m.已知動滑輪重為10N(不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦,設(shè)石塊地兩個上升過程都為勻速,g取10N/Kg).
(1)石塊的體積為多少?
(2)石塊浸沒在水中時所受的浮力是多少?
(3)石塊離開水面后提升了10m所做的總功和有用功各是多少?
(4)猜想石塊地水中和離開水面后,這個滑輪組的機(jī)械效率是否相同?

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科目:初中物理 來源:2011年重慶市中考物理模擬試卷(七)(解析版) 題型:解答題

利用圖中所示的裝置,把質(zhì)量為3Kg,密度為3×103Kg/m3的薄石塊從水面下4m處拉出水面后,再提升10m.已知動滑輪重為10N(不計(jì)繩子與滑輪間的摩擦,設(shè)石塊地兩個上升過程都為勻速,g取10N/Kg).
(1)石塊的體積為多少?
(2)石塊浸沒在水中時所受的浮力是多少?
(3)石塊離開水面后提升了10m所做的總功和有用功各是多少?
(4)猜想石塊地水中和離開水面后,這個滑輪組的機(jī)械效率是否相同?

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