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9.某課外活動(dòng)小組,設(shè)計(jì)了如圖所示的簡單機(jī)械,模似緊急救援落水汽車.實(shí)驗(yàn)中用實(shí)心圓柱體A代替小車,已知A的體積為0.12m3,質(zhì)量為210kg.(g取10N/kg,設(shè)整個(gè)過程A均為勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài),忽略鋼纜繩重及滑輪摩擦,不考慮風(fēng)浪水流等因素的影響.)
(1)求A完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是多大?(ρ=1.0×103kg/m3
(2)若A完全浸沒在水中時(shí),滑動(dòng)組的機(jī)械效率為60%.那么A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力F為多大?
(3)若A完全打撈出水面后,以0.5m/s的速度被勻速提升,求岸上鋼繩拉力F的功率.(4)從A上表面剛出水面到A完全離開水面的過程中,滑輪組機(jī)械效率如何變化?請簡述理由.

分析 (1)根據(jù)公式FgV進(jìn)行計(jì)算;
(2)當(dāng)物體在水中時(shí),有用功是克服(G-F)做的功,總功是拉力F做的功,根據(jù)此時(shí)的機(jī)械效率計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力,可根據(jù)F=15(G+G動(dòng))計(jì)算出A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力F;
(3)根據(jù)公式P=Wt=Fst=Fv計(jì)算F的功率;
(4)根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素被提升物體的重力進(jìn)行分析.

解答 解:
(1)受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3)×10N/kg×0.12m3=1200N;
(2)A的重力為:
G=mg=210N×10N/kg=2100N
A在水中時(shí)η=60%,則:
W=(G-F)•h
W=(G-F)•h+G動(dòng)•h
又因?yàn)棣?60%,
所以GFhGFh+G(dòng)h=60%,
2100N1200N×h2100N1200N×h+G(dòng)h=60%,
解得:動(dòng)滑輪重G動(dòng)=600N,
由圖知,滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重,
所以A完全出水后,鋼繩拉力:
F=15(G+G動(dòng))=15×(2100N+600N)=540N,
速度為0.5m/s,所以繩端移動(dòng)距離為v=5×0.5m/s=2.5m/s;
則P=Wt=Fst=Fv=540N×2.5m/s=1350W;
(4)A從上表面剛出水面到A完全離開水面的過程中,A受到的浮力在減小,繩子對A的拉力在增大,滑輪組對A做的有用功在增加.在額外功一定的情況下,整個(gè)過程滑輪組的機(jī)械效率在變大.
答:(1)求A完全浸沒在水中時(shí)受到的浮力是1200N;
(2)A完全打撈出水面后,岸上鋼繩的拉力F為540N;
(3)若A完全打撈出水面后,岸上鋼繩拉力F的功率為1350W;
(4)機(jī)械效率在變大;
A從上表面剛出水面到A完全離開水面的過程中,A受到的浮力在減小,繩子對A的拉力在增大,滑輪組對A做的有用功在增加.在額外功一定的情況下,整個(gè)過程滑輪組的機(jī)械效率在變大.

點(diǎn)評 此題主要考查的是學(xué)生對浮力、重力、機(jī)械效率、功率、滑輪組省力特點(diǎn)計(jì)算公式的理解和掌握,綜合性很強(qiáng),難度很大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

16.小紅同學(xué)用如圖甲所示的裝置對冰加熱,根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄分別繪制了冰熔化時(shí)和水沸騰時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象,如圖丙、丁所示.
請你問答:

(1)圖乙中,溫度計(jì)的示數(shù)為92℃.圖丙中,BC段表示冰的熔化過程.
(2)比較圖丙中AB段與CD段可以看出:吸收相同熱量時(shí),冰升溫比水升溫快,原因是冰的比熱容小于水的比熱容;由圖丁可知,水的沸點(diǎn)是98℃,婷婷同學(xué)評估小紅同學(xué)所畫的圖象丁時(shí)指出:圖象中的GH段不是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出來的,請你幫婷婷陳述她的理由是:水在沸騰過程中溫度保持不變,不會出現(xiàn)升溫現(xiàn)象.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

20.下列機(jī)器或裝置是利用“通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)”的原理工作的是( �。�
A.發(fā)電機(jī)B.電鈴C.電動(dòng)機(jī)D.光纖通信

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

17.曉楊家買了一臺全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī),采用微電腦控制,預(yù)熱、粉碎、煮漿全自動(dòng)完成.可在十幾分鐘內(nèi)做出新鮮香濃的熟豆?jié){.圖甲、乙分別是豆?jié){機(jī)和簡化電路圖,下表是該型號豆?jié){機(jī)的技術(shù)參數(shù):
 額定電壓 220V
 額定頻率 50Hz
 電機(jī)功率 220W
 加熱功率 850W
(1)接通電源,加熱管開始預(yù)熱,加熱到80℃后停止,電動(dòng)機(jī)開始打漿,電動(dòng)機(jī)是利用通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力作用的原理工作的.
(2)已知電源電壓為220V,電動(dòng)機(jī)線圈電阻4Ω,求電動(dòng)機(jī)正常打漿時(shí)的工作電流是多少?
(3)打漿結(jié)束后,電動(dòng)機(jī)停止,開始煮漿至熟為止.若預(yù)熱和煮漿的時(shí)間共為12min,打漿用時(shí)144s,求小明此次使用豆?jié){機(jī)共耗電多少千瓦時(shí)?
(4)曉楊家已有正在工作的用電器總功率為1288W,他家的電流表如圖丙所示,這時(shí)曉楊使用豆?jié){機(jī)符合(符合或不符合)安全用電要求.
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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

4.下列有關(guān)描述的現(xiàn)象說法錯(cuò)誤的是( �。�
A.
將A、B兩個(gè)杯子放入水中,A內(nèi)有水,B倒扣入水中加熱,A不能沸騰,B能沸騰
B.冬天窗戶內(nèi)有小水珠,是因?yàn)樗魵庥隼湟夯?/td>
C.液化石油氣是通過壓縮體積獲得的
D.冰在熔化過程中溫度保持不變

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

14.科學(xué)家設(shè)想利用道路來收集太陽能進(jìn)行發(fā)電,供電動(dòng)汽車和路燈使用.方法是在路基上先鋪設(shè)覆蓋有太陽能電池的水泥板,再在太陽能電池上覆蓋透明的玻璃作為路面,這個(gè)設(shè)想要能實(shí)際使用,對玻璃的選擇,下列哪一項(xiàng)不是主要需考慮的( �。�
A.玻璃的隔音效果B.玻璃強(qiáng)度
C.玻璃顏色D.玻璃表面粗糙程度

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

1.質(zhì)量是27g的鋁塊,體積是10cm3,則鋁塊的密度是2.7g/cm3,等于2.7×103kg/m3.將這個(gè)鋁塊削去一半,其質(zhì)量是13.5g,密度是2.7g/cm3

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

18.婷婷用兩節(jié)干電池和一只小燈泡連成了如圖所示的電路,用來探究鉛筆芯AB的導(dǎo)電性.閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)小燈泡L能發(fā)光,這說明鉛筆芯是導(dǎo)體(填“導(dǎo)體”或“絕緣體”):當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),燈泡亮度增加,說明鉛筆芯接入電路的電阻變�。ㄌ睢白兇蟆薄白冃 被颉安蛔儭保�,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體長度的有關(guān),在其它條件相同的情況下,導(dǎo)體越長,電阻越大.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

19.重為3牛的小球靜止在水平面上,用力的圖示法在圖中畫出它所受重力G.

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同步練習(xí)冊答案
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