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小文的体重为600N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的...

小文的体重为600N,当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未出水面),他对地面的压强为8.75×103Pa.已知小文与地面的接触面积为400cm2.当他用此滑轮组在空气中匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率是80%.已知重物A重物B所受重力之比GA:GB=5:12,若不计绳重和摩擦,g=10N/kg.
求:(1)提升重物A时小文对地面的压力.
(2)物体A的密度.
(3)在水中提升重物A时滑轮组的机械效率.
(4)重物A完全出水面后,以0.2m/s的速度匀速上升,小文拉绳的功率P.

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(1)由压强的计算公式变形后可求得小文受地面的支持力,由力的相互性可知人对地面的压力; (2)对人受力分析,由力的合成可求得人受绳子的拉力,则可知人对绳子的拉力;由浮力公式可求得物体A所受浮力,则对动滑轮及物体A由力的合成可求得物体及动滑轮的重力之和; 由提升物体B时的机械效率可得关于物体B及动滑轮重力的表达式,由题意可得A、B重力的关系;则联立以上关系式可得出物体A的重量,由密度公式可求得物体的密度; (3)由绳子实际对物体的拉力根据机械效率公式可求得机械效率; (4)A离开水面后,物体A只受重力则由滑轮组的特点可求得绳子的拉力;则由功率公式可求得拉力的功率. 【解析】 (1)人受地面的支持力: F支=F压=P人S人=8.75×103Pa×400×10-4m2=350N 则人对地面的压力为350N. (2)人对绳子的拉力:F拉=G人-F支=600N-350N=250N A所受浮力为:F浮=ρ水gVA=1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N 则物体及动滑轮的重力之和:GA+G动=2F拉+F浮=2×250N+100N=600N 即:GA+G动=600N① B在空气中:ηB==80%② GA:GB=5:12③ 由①②③式可得 物体A的重力:GA=375N,G动=225N 则物体A的密度:ρA==3.75×103kg/m3 (3)A在水中时,滑轮对物体的拉力为GA-F浮; 则滑轮组的机械效率:ηA===55% (4)物体离开水面后:拉力的功:P=F'拉•v拉=×2v物=×2×0.2m/s=120W. 答:(1)人对地面的压力为350N; (2)物体A的密度为3.75×103kg/m3;(3)滑轮组的机械效率为55%; (4)拉力的功为120W.
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考点分析:
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实验桌上有如下器材:弹簧测力计、量筒、烧杯各一个;水、盐水、细线适量;一大块橡皮泥;体积相同的铜块和铁块各一块;体积不同的铁块各一块.要求从实验桌上选择适当器材,设计一个方案,探究“浮力的大小与物体密度是否有关”.
(1)从给定的器材中选择弹簧测力计、烧杯一个、水、细线,除此之外,你还需要实验器材有______
(2)实验步骤:
①用细线拴好铜块挂在弹簧测力计下,测出铜块的重力为G1,将铜块浸没水中,读出弹簧测力计的示数为F1,求出铜块受到的浮力F浮1=G1-F1
②重复步骤①,用弹簧测力计测出铁块浸没在水中受到的浮力F浮2=G2-F2
(3)根据可能出现的实验现象,得出相应的探究结论:______
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用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的电阻R1个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx,开关2个,电压表和电流表各1只、导线若干.实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法.甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图),依据实验方案回答:
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(1)实验中测得下表所示数据,此数据是______小组测量的.
次数
物理量
12345
电压U/V1.534.567.5
电流I/A0.10.20.30.40.5
(2)乙小组在实验中闭合开关S后,发现电流表示数几乎为零,而电压表的示数等于电源电压.则该电路的故障可能为______
(3)在丁小组实验过程中,闭合开关S和S1,电流表和电压表的示数如图所示,则电阻Rx两端电压是______V,通过电阻Rx的电流是______A,电阻的阻值是______Ω.
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(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表设计了以下4种方案.其中不能测出Rx的方案是______(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式Rx=manfen5.com 满分网为方案______(只填字母)的测量结果.
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如图所示,在探究滑轮组的机械效率实验中小龙和小文用同样的滑轮,却连成了甲、乙不同的滑轮组并测出了各自的实验数据.
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(1)小文测得滑轮组的机械效率为______
(2)实验后小文想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为:即使像图乙那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与______有关,并用实验验证了自己的猜想是正确的.小文的实验方法是______
(3)小龙认为:用滑轮组提升重物时,人提升动滑轮所做的功是没有用的,所以,______也应该是影响滑轮组机械效率高低的主要因素.
(4)小文用滑轮组乙在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米(不计绳重和摩擦),若滑轮组的机械效率为η,动滑轮重G=______;小文的功率P=______

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做“观察水的沸腾”实验.当水温升到80℃时,小文开始计时,并每隔1min记录一次水的温度.然后根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象.
(1)由图可知,把水从80℃加热到开始沸腾所需时间为______min.
(2)小文测出的水的沸点比物理课本上给出的水的沸点低些,你认为产生这种现象的主要原因是:______
(3)小文还发现自己实验中的水比同时开始实验的邻组同学的水先沸腾,分析水提前沸腾的原因可能是______(写出一种即可).

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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