【题目】如图所示,某打捞队的工人用滑轮组把底面积为0.02m2、高为2m的实心圆柱体从水下提起,已知圆柱体的密度为2.0×103kg/m3,水的密度为1.0 × 103kg/m3,滑轮组的机械效率是70%.(g取10N/kg,滑轮和绳子的重力忽略不计)求:
(1)圆柱体在水中所受的浮力.
(2)若圆柱体从日=16m深处被缓慢地匀速提起,到刚露出水面时绳子自由端拉力F所做的功.
(3)如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N,则物体被提到露出水面多高时,绳子恰好被拉断?
【答案】400N;8000J;0.8m。
【解析】
(1)圆柱体排开水的体积:V排=V=Sh=0.02m2×2m=0.04m3,圆柱体在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N;(2)由ρ=和G=mg可得,圆柱体受到的重力:G=mg=ρ圆柱体Vg=2.0×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=800N,
滑轮组做的有用功:W有=(G-F浮)(H-h)=(800N-400N)×(16m-2m)=5600J,
由η=可得,绳子自由端拉力F所做的功:W总=
=8000J;
(3)由图可知,n=2,设绳刚被拉断时,物体受到的拉力为T,此时绳子的拉力F=400N,
则T=nηF=2×70%×400N=560N,由力的平衡条件可得:T+F浮′=G,
所以,F浮′=ρ水gV排′=ρ水g(Sh′),h′==1.2m
所以物体露出水面的高度为△h,△h=h-h′=2m-1.2m=0.8m
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【题目】某同学在做“观察平面镜成像”实验时,将一块玻璃板竖直架在一把直尺的上面,再取两段相同的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,进行观察,如图甲所示,在此实验中:
(1)该实验采用薄且透明的平板玻璃作为平面镜,是为了能确定____,直尺的作用主要是便于比较物与像____的关系;两段相同的蜡烛是为了比较物与像的____关系;
(2)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏上____(选填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像,原因是平面镜成的像是____。
(3)实验中如果把平面镜向左倾斜,如图乙,实验____(选填“能”或“不能”)成功,因为此时____。
(4)做完实验后某同学总结了一些平面镜成像的知识,其中不准确的是____。
A.将蜡烛向玻璃板靠近,像的大小不变
B.将蜡烛和像所在的位置用直线连接,连线跟玻璃板垂直
C.当蜡烛与玻璃板的距离为10 cm时,像和物相距20 cm
D.将玻璃板换成平面镜,成像更清晰,更有利于进行成像特点的探究。
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【题目】如图所示,图甲是小谦同学研究调光灯的实验电路图,小灯泡规格是“6V 3W”,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R1 , 电压表的示数为4V,当滑动变阻器滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R2 , 电压表的示数为2V,且R2=2R1 , 测绘出小灯泡的I﹣U图象如图乙所示,电源电压保持不变.
(1)根据小灯泡的I﹣U图象判断,小灯泡的阻值是否恒定(选填“恒定”或“不恒定”),用物理知识解释其原因是 .
(2)小灯泡正常发光时的电流是多少A?
(3)小灯泡两端电压为2V时的实际功率是多少W?
(4)电源电压是多少V?
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【题目】小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器材:标有“2.5V”的小灯泡、电源、滑动变阻器、开关、两个电压表(没有电流表)、阻值为10Ω的定值电阻R0、导线若干.她根据所给定的器材经过认真思考后设计了正确的实验电路,如图甲是该电路的不完整电路图.
(1)请你将图甲中电路图补充完整.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器调至阻值的位置.
(3)闭合开关后,为了测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使电压表V1的示数为V,此时电压表V2的示数如图乙所示,是V.
(4)小灯泡的额定功率为W.
(5)她还进一步设计出了只有电流表没有电压表解决这个问题的方法,其电路如图丙所示,R0=10Ω,并认为关键的一步是必须调节滑动变阻器,使电流表A2的示数为A时,再读出电流表A1的示数,才能计算小灯泡的额定功率.
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【题目】李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与什么因素有关”.同学们猜想:弹簧弹性势能可能与弹簧长度变化量和弹簧粗细有关.他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙.物体P压缩弹簧到B点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到D点停止.请补充完成他们的探究过程:
(1)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从静止释放,运动到D点.测量_____之间的距离和_____之间的距离,并改变_____之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大,弹性势能越大.
(2)对原长相同、只有粗细不同的两根弹簧,物体P分别压缩弹簧至同一位置B点,从静止释放,运动到D点.分别测量_____之间的距离,改变压缩量,重复试验,分析数据得到:弹性势能与弹簧粗细有关.
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【题目】探究平面成像的特点的实验需要的器材;两支相同的蜡烛、一块、支架、一张纸、一个光屏、及火柴.实验情况如图所示,放在“烛焰”上的手指被烧痛(选填“会”或“不会”).
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【题目】造纸厂生产的纸是紧密地绕成筒状的,如图所示是它的横截面.从它的标签上知道,纸的厚度为d.但是,要想知道纸的总长度有一定的困难.因为纸很薄且卷绕的很紧,所以无法数出卷绕的层数;又因为纸筒上卷绕的纸很长,不可能将纸全部放开拉直了再用尺测量.请你设计一个简易的测量方案,估测卷纸筒上所卷绕的纸的总长度L(用相应的字母表示您在测量过程中所测的量,最后写出计算纸的长度的表达式).____________
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【题目】有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体.将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有的体积露出液面,溢出液体的质量是50g,已知ρ酒精=0.8×103kg/m3,下列计算正确的是( )
①小球的质量是40g
②小球的体积是50cm3
③液体的密度是1.1×103kg/m3
④小球的密度是0.9×103kg/m3.
A.只有①②正确 B.只有②③正确 C.只有②④正确 D.只有①③正确
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【题目】如图所示,入射光线与平面镜成30°角,则 ( )
A. 入射角是30° B. 反射光线与镜面的夹角是60°
C. 反射角是60° D. 入射角增大5°,反射角增大10°
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