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今年春季我市旱情严重,为了全力抗旱保苗,政府下拨专项资金打井蓄水.某物理兴趣小组...

今年春季我市旱情严重,为了全力抗旱保苗,政府下拨专项资金打井蓄水.某物理兴趣小组对一水井进行了考察.小组的同学用细线拴住一体积为2×10-4 m3的石块缓慢沉到水底,测出井中水的深度为3m;并观察到安装在井中抽水机铭牌上的部分参数如下表:(其中流量300m3/h表示每小时正常抽水300m3).求:(g取10N/kg)
型号8B12
流量300m3/h
功率10kW
质量111kg
(1)井底受到的水的压强是多大?
(2)石块浸没到井水中后受得的浮力是多大?
(3)若该抽水机连续正常工作1h,把水抽高8m,抽水机至少对水做了多少功?
(4)此时抽水机的效率是多少?
(1)知道井中水深,利用液体压强公式求井底受到的水的压强; (2)知道石块的体积,即浸没水中排开水的体积,利用阿基米德原理求石块受到水的浮力; (3)知道抽水机每小时正常抽水量,利用W=Gh=mgh=ρ水Vgh求对水做的功; (4)从铭牌知道抽水机的功率,可求抽水机抽水消耗的电能(总能量);再利用效率公式求抽水机的效率. 【解析】 (1)井底受到的水的压强: p=ρgh=1×103 kg/m3×10 N/kg×3m=3×104 Pa; (2)石块受到浮力: F浮=ρ水gV排=1×103 kg/m3×10N/kg×2×10-4 m3=2N; (3)对水做的功 W=Gh=mgh=ρ水Vgh=1×103kg/m3×300m3×10N/kg×8m=2.4×107J; (4)W总=Pt=10000W×3600s=3.6×107J, 抽水机效率: η===66.7%. 答:(1)井底受到的水的压强是3×104 Pa; (2)石块浸没到井水中后受得的浮力是2N; (3)若该抽水机连续正常工作1h,把水抽高8m,抽水机至少对水做了2.4×107J的功; (4)此时抽水机的效率是66.7%.
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考点分析:
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有一种新型节能灯-LED灯,使用这种灯比旧灯泡节能90%,且发出光的颜色会随电压的变化而变化(见下表).
LED灯两端电压(V)通过LED灯电流(mA)LED灯发出光的颜色
1.820
2.420
3.220
(1)根据表中数据,求出当LED灯发出红光时,100s消耗的电能是多少?
(2)把一个LED灯接入如右上图所示的电路中,已知电源电压为5V且保持不变,电阻R为90Ω.闭合开关,毫安表(量程更小的电流表)的读数为20mA,请你通过计算说明此时LED灯发出什么颜色的光?

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如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个.
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(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持______并静止,达到平衡状态.这样做的好处是:便于在杠杆上直接测量______
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:______.他这样得出的结论是否合理?______;为什么?______
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图2示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:______
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小明在进行“测量小灯泡电功率”的实验时,实验台上给他提供器材:6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、“50Ω 1A”和“10Ω 1.5A”两种规格的滑动变阻器,额定电压为2.5V的小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、开关各一个,导线若干.
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(1)为顺利完成实验,小明在实验中应选用规格为______ 的滑动变阻器.
(2)请你用笔画线代替导线,帮小明将图甲的实验电路连接完成.(要求:滑片P向右移动时,小灯泡变亮)
(3)连好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,原因可能是______
(4)排除故障后,小明继续实验,分别记下了多组对应原电压表和电流表的示数,并绘制了UI图象如图乙所示.根据UI图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是______W,当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是______Ω.
(5)小明根据UI图象中数据计算发现:小灯泡两端电压不同时灯丝的电阻不相等,你认为原因可能是______
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利用如图所示实验电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”时:
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至______端.
(2)实验过程中,当电阻由10Ω变为5Ω时,接下来应操作的步骤是调节滑动变阻器的滑片向______端移动.

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请在右上图中画出力F的力臂和物体所受重力的示意图.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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