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置于水平地面上的圆柱体石柱(如图甲),高为0.5m,横截面积为0.1m2,质量为...

置于水平地面上的圆柱体石柱(如图甲),高为0.5m,横截面积为0.1m2,质量为150kg,g取10N/kg.求:
(1)石柱的密度;
(2)石柱对水平地面的压强;
(3)若用图乙所示的滑轮组在10s内匀速将石柱提升1m,所用拉力F为600N,求滑轮组的机械效率和拉力F的功率.

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(1)已知石柱的质量,求出石柱的体积,根据密度公式求石柱的密度; (2)已知石柱的质量,利用G=mg求石柱重力,石柱对地面的压力等于其自身的重力;知道横截面积(地面的受力面积),根据公式P=可求石柱对水平地面的压强; (3)根据公式W=FS可求做的总功,根据公式W=Gh可求做的有用功,有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率;再利用公式P=可求拉力F的功率. 【解析】 (1)石柱的体积V=Sh=0.1m2×0.5m=0.05m3, 石柱的密度: ρ===3×103kg/m3; 答:石柱的密度为3×103kg/m3; (2)石柱重力G=mg=150㎏×10N/㎏=1500N; 石柱对水平地面的压强: P===1.5×104Pa; 答:石柱对水平地面的压强为1.5×104Pa; (3)由图知,n=3,s=3h=3×1m=3m, W有=Gh=1500N×1m=1500J; W总=Fs=600N×3m=1800J; η==≈83.3%; P总===180W. 答:滑轮组的机械效率为83.3%;拉力F的功率为180W.
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考点分析:
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为了探究“电流通过导体产生热量与哪些因素有关”,实验室准备了两个装有煤油的烧瓶、两个带有温度计的橡皮塞,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等,某实验小组根据提供的实验器材,设计了如图所示的实验方案.
(1)该方案探究的问题是电流通过导体产生热量与______的关系,在不改变器材和电路连接的情况下,该实验方案还可以探究的问题分别是电流通过导体产生热量与____________的关系.
(2)在这个实验中,电流通过导体产生热量的多少,是通过煤油______的大小体现出来,这种方法在研究许多物理问题时都用到,下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的是______
①探究电流与电压、电阻的关系;②用液体压强计两边液面高度差反映液体压强的大小;③用铁屑显示磁体周围磁场分布;④研究光的传播时,引入“光线”.

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在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图1中的实物电路连接完整.
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(2)闭合开关前,图1中滑动变阻器的滑片P应位于______(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图2所示)为______V,若想测量小灯泡的额定功率,应将图1中滑片P向______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为______V.
(4)某同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图3所示的I-U图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,也可以求出此时小灯泡的电阻为______Ω.
(5)如果在实验中连接好电路,闭合开关,移动变阻器滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是______(写出一种即可)
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小明同学在研究“动能大小与哪些因素有关”的实验中对小球在斜面上的运动状况很感兴趣,于是他找来频闪照相机对小球在斜面及其运动到光滑的水平面时的情况进行拍照,每隔0.1s的时间曝光一次,如图是小明做三次实验的示意图,请根据图示回答下列问题.
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(1)如图(a)小球从A点运动到D点,平均速度为______m/s,小球在斜面上运动速度越来越______(选填“大”或“小”),在水平面上的运动______(选填“是”或“不是”)匀速直线运动.
(2)如图(b)所示,小明再换用质量较大的球重做实验,比较图(a)和图(b),你可以得出结论:______
(3)小明又将图(a)实验用的小球放在   10.0cm处,自由释放小球,拍摄出如图(c)所示的照片,比较图(a)和图(c),得出结论:______
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如图所示实验装置中,A为废灯泡的玻璃芯(钨丝已断),图中小磁针处于静止状态.当用酒精灯把玻璃芯加热到红炽状态时,发现小磁针发生了偏转,表明红炽的玻璃变成了    ,此时小磁针的    极将向螺线管偏转.
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用天平和量筒测量盐水的密度:
(1)在使用托盘天平前要对天平进行调节.按正确的顺序将下列各步骤前的字母排列______
A.组装好天平,把天平放在水平台面上.
B.调节天平的平衡螺母,使天平横梁水平平.
C.把游码置于标尺的零刻线处.
(2)实验所依据的公式是______
(3)实验过程:
a.在玻璃杯中盛上盐水,放在调节好的天平左盘上称量,当天平重新平衡时,读出砝码和游码的读数为124.2g.(已填入表中)
b.把玻璃杯中的盐水倒入量筒中一部分,如图,记下量筒中盐水的体积并填入表中.
c.把玻璃杯和剩余盐水放在天平左盘上称量,当天平重新平衡时,所用砝码和游码位置如图所示,将玻璃杯和剩余盐水的质量填入表中.
d.计算出盐水的质量和密度,填入表中.
玻璃杯和盐水的质量m1/g玻璃杯和剩余盐水的质量m2/g量筒中盐水的质量m/g量筒中盐水的体积V/cm3盐水的密度
ρ/(kg/m3
124.2________________________


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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