【题目】小雨通过如图甲所示滑轮组将水中物体匀速提升至空中,他所用拉力F与绳子自由端移动的距离s的关系图象如图乙所示.其中物体在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为85%.每个滑轮等重,不计绳重、摩擦和水的阻力.求:
①物体在空中上升1m,小雨做的功是多少?
②每个滑轮的重力是多少?
③物体的密度是多少?
【答案】解:①由图乙可知,绳子自由端移动的距离为0﹣4m时,拉力为100N不变,此时物体没有露出水面,4﹣6m时,物体开始逐渐露出水面,拉力不断增大,6﹣8m时拉力为200N不变,此时物体完全离开水面,故物体在空中匀速上升过程中受到的拉力F=200N, 由图可知,n=4,所以绳子自由端移动的距离s=nh=4×1m=4m,
小雨做的功是W=Fs=200N×4m=800J;
②根据η= 可得,物体在空中上升1m做的有用功:
W有用=ηW总=85%×800J=680J,
根据W=Gh可得,物体的重力:
G= =
=680N,
根据F= (G+G动)可得,2G动=4F﹣G=4×200N﹣680N=120N,
所以每个滑轮的重力为 =60N;
③物体没有露出水面之前受到的拉力为F′=4×100N=400N,重力G=680N,2个动滑轮的重力为120N,
所以,物体完全浸没时受到的浮力F浮=G+2G动﹣F′=680N+120N﹣400N=400N,
根据F浮=ρ水gV排可得物体的体积:
V=V排= =
=4×10﹣2m3 ,
物体的质量m= =
=68kg,
则物体的密度ρ= =
=1.7×103kg/m3 .
答:①物体在空中上升1m,小雨做的功是800J;②每个滑轮的重力是60N;③物体的密度是1.7×103kg/m3 .
【解析】①首先确定滑轮组绳子的有效股数,然后利用s=nh求出绳子自由端移动的距离,再根据图象读出拉力大小,利用W=Fs计算小雨做的功; ②根据η= 可求出物体在空中上升1m做的有用功,然后根据W=Gh求出物体的重力,再利用F=
(G+G动)计算滑轮的重力;
③求出物体完全浸没在水中时受到的浮力,然后利用阿基米德原理求出物体排开水的体积,即物体的体积,再求出物体的质量,利用密度公式求解密度.此题考查功的计算、密度的计算、滑轮组绳子拉力的相关计算,涉及到重力、密度、滑轮组机械效率公式的应用,力的合成等知识点,是一道力学综合题,难度较大,关键是滑轮组绳子有效股数的确定,各种公式的灵活运用,特别是F= (G+G动)的运用.
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【题目】如图所示,在四只相同的杯子中都盛了水,乙中浮着一块小木块.丙中浮着一块小冰块,丁的杯中悬浮着一个空心球,此时四只杯子中的水面等高,下列说法中正确的是( )
A. 每只杯的总质量是相同的
B. 在乙杯中撒些细盐,木块露出液面的体积减小
C. 杯中的冰块熔化,液面就会升高
D. 在丁杯中加入一些酒精,空心球要下沉到底
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【题目】(江苏省镇江市丹阳三中2017-2018学年八年级(上)第一次段考物理试题)学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究.经过和同学们讨论,提出了以下猜想:猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关为了验证上述猜想是否正确,他们找到了如表所列9种规格的琴弦,因为音调高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.
(1)为了验证猜想二,应选用编号为_____,_____,_____的琴弦进行实验.表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容.请在表中填上所缺数据.
(2)这个实验的研究方法是:_____.
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【题目】如图所示,小明与小华用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”.
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话,这表明________
(2)相距同样远,讲话者以相同的响度讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些.这一实验表明:________
(3)如果用“土电话”时,另一个同学捏住棉线的某一部分,则听的一方就听不到声音了,这是由于________
(4)如果在用“土电话”时,线没有拉直而处于松驰状态,则听的一方通过棉线________(选填“能”或“不能”)听到对方的讲话.
(5)此“土电话”________(选填“能”或“不能”)在月球上使用.
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【题目】运用知识解决问题:
(1)工人装修电路时不细心,使火线和零线直接接通,会造成 , 电路中的电流过大,总开关“跳闸”.
(2)请根据如图所示小磁针的指向标出电源的正、负极.
(3)标有“220V,800W”的电热器,正常工作时的电流为 , 正常工作1.25h消耗的电能为 .
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【题目】在图中,甲容器内盛有水,乙容器内盛有下表所列的一种液体。在一个标准大气压下,若对甲容器的底部持续加热,发现乙容器内的液体发生沸腾,则乙容器内盛的液体是( )
A. 酒精 B. 水 C. 煤油 D. 酒精或水
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【题目】如图所示电路中,电源两端电压保待不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中( )
A.电压表V1的示数变大,电路消耗的总功率变小
B.电压表V2的示数不变,电路消耗的总功率变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
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【题目】如图,在“测量平均速度”的实验中,提供的实验器材有:木板(长为120.0cm,底端有金属挡板)、小车(长15.0cm)、秒表、木块.
(1)实验时应保持斜面的倾角较小,这是为了减小测量 (填“路程”或“时间”)时造成的误差.金属片的作用是 .
(2)斜面倾角不变时,小车由静止释放,小车通过的路程越长,其平均速度越 (填“大”或“小”);小车由静止释放,通过相同路程,斜面的倾角越大,小车运动的平均速度越 (填“大”或“小”).
(3)一次实验中,小华测得小车从静止开始运动到两个车长的距离所用时间为1.2s,则小车的平均速度为 m/s.
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【题目】如图为公交车自动爆玻器(如图所示),危急时刻下,司机只需按下开关,自动爆玻器即可自动完成破窗.自动爆玻器就相当于一个电控安全锤,它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力,带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位,实现击碎玻璃的目的.下列与自动爆玻器工作原理相同的是( )
A.
B.
C.
D.
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