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用如图所示的滑轮组从15m深的水中提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物...

用如图所示的滑轮组从15m深的水中提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,问物体以0.2m/s的速度匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?(取g=10N/kg)

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已知物体的密度和体积,关键公式m=ρV求出物体的质量,进一步求出物体的重力,物体所受浮力等于重力减去绳子的最大拉力,关键浮力公式进一步求出物体排开水的体积,也就是物体的体积,已知物体的底面积,再求出物体浸入水中的长度,从而求出物体上升的高度,进一步求出绳子被拉断所用的时间. 【解析】 物体质量m=ρv=2.5×103kg/m3×200×10-4m2×2m=100kg, 物体重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N, 物体所受的浮力F浮=G-T=1000N-2×350N=300N, 物体排开水的体积等于物体的体积,V排===0.03m3, 物体浸入水中的长度h为:h===1.5m, 物体上升的高度为:L=H-h=15m-1.5m=13.5m, 绳子被拉断所用的时间t===67.5s. 答:绳子被拉断所用的时间为67.5s.
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考点分析:
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在某次探究活动中,小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时,所处高度越高,到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑.他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度--
猜想一:可能与小球在光滑斜面上的高度无关
猜想二:可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材,进行了如下实验(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,钢球1、2、3的质量关系为m1<m2=m3
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(1)实验一是为了验证猜想______(选填“一”或“二”),通过该实验他得到的结论是:小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量______(选填“有关”或“无关”)
(2)实验二中,小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2、v3,请判断v2______v3(选填“>”、“=”或“<”).
(3)在完成了以上探究后,小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验三,根据实验的结果:他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠?______(选填“可靠”或“不可靠”).原因是______
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甲、乙两地的铁路线长2430千米,火车从甲地开往乙地途中通过一条长度为1050米的隧道,用了1分10秒钟.求:
(1)火车通过隧道的平均速度是多少米/秒?合多少千米/小时?
(2)火车以这个平均速度从甲地开到乙地需要行驶多少小时?
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小华用图所示的实验,探究影响浮力大小的因素.
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(1)进行甲、乙两步实验,小华的目的是______
(2)进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是______
(3)小华研究浮力大小与深度的关系时,根据测得的实验数据,画出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系图象,如图所示,根据图象可以判断出,此实验过程中浮力的变化情况是先____________
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(1)用一把准确到0.1毫米的游标卡尺测得一个物体的长度为11.243厘米,若改用最小刻度是毫米的钢尺去量这个物体,则测量结果是:(______
A、0.11243米;B、0.1124米;C、0.112米;D、0.11米
(2)现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材,小华要自制一个弹簧测力计,他首先测出弹簧的长度l=2.10cm,然后在弹簧的下端挂上不同的钩码,测出弹簧的长度l,算出比原长l的伸长△l(△l=l-l),测量的数据如下表:
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(1)从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长△l的关系是:______
(2)小华继续做实验,得到的数据如下:
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从上表的数据可以看出,拉力达到______N时,拉力和弹簧伸长的关系就改变了.因此,弹簧测力计的范围只能达到______N.
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如图所示,是王宾同学测定滑轮组机械效率的装置,王宾同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线,并填好下表中的空格.
次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m拉力F/N细线自由端移动的距离s/m机械效率η/%
11.00.20.80.4
23.00.30.675


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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