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如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置,已知货箱重6500N,动滑轮总重500N,...

如图为打捞沉船中一封闭货箱的模拟装置,已知货箱重6500N,动滑轮总重500N,声音在海水中的传播速度1500m/s.在海上用超声波测位仪向海底垂直发射声波,经过0.04s后收到声波.(不计绳重和摩擦,g=10N/kg,ρ海水=1.0×103kg/m3
求:(1)沉船在水下的深度为多少?
(2)海水对沉船产生的压强是多少?(不计沉船的高)
(3)货箱离开水面匀速上升过程中,定滑轮的机械效率是多少?
(4)当货箱在水面下匀速时,如果绳子自由端的拉力为1000N,那么货箱的体积是多少?(不计动滑轮体积)

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(1)已知超声波在海水中传播的速度以及传播的时间,利用S=vt可以得到沉船所在的深度; (2)已知海水的密度和沉船所在的深度,利用P=ρgh计算受到的压强; (3)货箱出水后,克服重力做的功是有用功,克服动滑轮重是额外功,已知货箱和动滑轮重,利用η=可以得到滑轮组的机械效率; (4)已知作用在动滑轮上的绳子股数和自由端的拉力以及动滑轮的重力,可以得到滑轮组对水下货箱的拉力;已知货箱重力和滑轮组对它的拉力,可以得到货箱受到的浮力;已知浮力和海水的密度,利用公式V=V排=得到货箱的体积. 【解析】 (1)沉船所在的深度为S=v××t=1500m/s××0.04s=30m; (2)海水受到的压强为P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×30m=3×105Pa; (3)货箱出水后滑轮组的机械效率为η==≈92.9%; (4)滑轮组对水下货箱的拉力为F拉=5F-G=5×1000N-500N=4500N 货箱在水下受到的浮力为F浮=G-F拉=6500N-4500N=2000N 货箱的体积为V=V排===0.2m3. 答: (1)沉船所在的深度为30m; (2)海水受到的压强为3×105Pa; (3)货箱出水后滑轮组的机械效率约为92.9%; (4)货箱的体积为0.2m3.
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考点分析:
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①把天平放在水平桌面上;
②把游码移至天平标尺左端的零刻度线处;
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④将小石块用细线拴住后,慢慢浸没到量筒的水中(水未溢出),记下水面对应的刻度值V;
⑤根据测得的数据计算出小石块的密度ρ.
请详细叙述缺少的操作过程和需要测量的物理量并加注字母.
在②、③直接加入的步骤:______
在③、④之间加入的步骤:______
(2)用测得物理量字母表示该小石块的密度ρ=______
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(1)某一小组正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,观察到电流表的示数为0.4A,电压表示数如图甲所示,则定值电阻阻值为______Ω.
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(2)测出电阻后,将电路中的定阻电阻换成一个额定电压为3V的小灯泡,测量小灯泡的电功率.图乙是重新连接的不完整的电路,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整.(要求:滑片P向左移动时,小灯泡变亮)
(3)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,如果此时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率是______W.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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