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如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×1...

manfen5.com 满分网如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10-3m3的浮筒P,另有一厚度不计,质量m2=0.2kg,面积S=8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上.用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.当盖板Q恰好被拉开的瞬间,求(g=10N/kg)
(1)浮筒受到的浮力大小;
(2)细线对浮筒P的拉力大小;
(3)水箱中水的深度.
(1)当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,浮筒排开水的体积等于浮筒的体积,利用阿基米德原理求此时浮筒P所受的浮力; (2)浮筒P受到的浮力等于浮筒P的重力加上细线的拉力,据此求细线的拉力. (3)因为盖板Q恰好被拉开,所以水对盖板的压力加上盖板的重力等于细线的拉力,而水对盖板的压力F压=pS=ρghS,据此求水箱中水的深度h. 【解析】 (1)浮筒P排开水的体积: V排=V=3×10-3m3, 浮筒P所受的浮力: F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N; (2)∵F浮=GP+F拉 ∴F拉=F浮-GP=30N-0.4kg×10N/kg=26N; (3)∵盖板Q恰好被拉开, ∴G盖+F压=F拉=26N, F压=F拉-G盖=26N-0.2kg×10N/kg=24N, ∵F压=pS=ρghS, ∴h===0.3m. 答:(1)浮筒受到的浮力大小为30N; (2)细线对浮筒P的拉力大小为26N; (3)水箱中水的深度为0.3m.
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考点分析:
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如甲图所示的电加热恒温箱,由控制电路和加热电路两部分构成,其中控制电路由U1=6V的电源、电磁继电器(线圈电阻忽略不计)、热敏电阻R1和滑动变阻器R2串联而成.加热电路由U2=220V的电源和R=48.4Ω的电热丝串联而成.恒温箱内包含了图中虚线框内的电热丝R和热敏电阻R1.乙图是热敏电阻R1的阻值随温度变化的图象.当控制电路中的电流达到0.05A时,衔铁被吸下来,触点处断开,加热电路停止工作,当控制电路中的电流小于0.05A时,衔铁被弹回,触点处接通,加热电路正常工作,根据以上信息回答下列问题:
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在一次实验活动比赛中,老师给定了以下器材:一个输出电压为9V的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为20Ω的滑动变阻器、两只开关以及导线若干,要求测定一只额定电压为6V的小灯泡的额定功率.聪明的李明设计了如图甲所示的电路图,顺利完成了实验.
(1)请根据甲图所示的电路图,用铅笔画线代替导线将乙图中电压表正确接入实物电路中.
(2)李明在实验时,首先闭合开关S1,观察到电压表表盘示数如丙图所示,要使小灯泡两端电压达到额定电压,应将甲图电路中滑动变阻器R的滑片P向______端滑动(选填“a”或“b”).
(3)调节滑片P使电压表示数等于6V后,保持滑动变阻器R的滑片P位置不动,断开开关S1,再闭合开关S2,调整电阻箱R接入电路的阻值,使电压表的示数再次等于6V,此时电阻箱的示数如丁图所示,则电阻箱接入电路的阻值为______Ω,由此可知小灯泡的电阻为______Ω.小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的______(选填“控制变量法”或“等效替代法”).根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为______W.manfen5.com 满分网
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(1)在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图1所示的滑轮组做了多次实验,其中第4、5两次实验中只更换了动滑轮,实验数据记录如下表所示.
实验次数钩码重
C1/N
动滑轮重
C2/N
钩码提升高度h1/m弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升高度
h2/m
滑轮组的机械效率η
120.50.10.850.378.4%
240.50.11.540,386.6%
360.50.12.240.389.3%
4610.12.400.383.3%
5620.12.740.373.3%
①这位同学在实验操作中,应该竖直向上______拉动弹簧测力计.
②对比分析1、2、3次实验数据,可以得到的初步结论是:使用同一滑轮组提升重物,滑轮组的机械效率随物重的增加而______
③对比分析3、4、5次实验数据,可以得到的初步结论是:在被提升的重物一定时,所用滑轮组的动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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