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如图1所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg...

如图1所示,某工程队在一次施工作业中,以恒定速度沿竖直方向将质量为5×103kg的圆柱形实心工件从深水中吊起至距水面某一高度.绳子作用在工件上端的拉力F的功率P随工件上升高度h变化的图象如图2所示,不计水的阻力(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg),求:
(1)工件上升的速度大小?
(2)当工件露出水面的1/2时所受的浮力大小?
(3)工件的横截面积S是多大?
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(1)由P-h图象求出工件离开水面后拉力的功率,对工件进行受力分析,由平衡条件求出拉力大小,最后由功率的变形公式v=求出工件的速度; (2)由P-h图象求出工件完全浸没在水中时拉力的功率,由功率的变形公式F=求出拉力,然后对工件进行受力分析,由平衡条件求出工件受到的浮力,最后求出工件露出水面的时所受的浮力大小; (3)由图象求出工件的高度,由浮力公式的变形公式求出工件的体积,最后求出工件的横截面积. 【解析】 (1)由P-h图象可知:工件离开水面后拉力F1的功率, 工件离开水面后,受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F1用而做匀速运动,处于平衡状态, 由平衡条件得:, 工件匀速上升的速度, 答:工件上升的速度是0.4m/s. (2)由P-h图象可知:工件全部在水中时拉力F2的功率, 此时拉力大小为, 工件完全浸没在水中时,受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力F2、竖直向上的浮力F浮作用, 工件做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件得:F2+F浮=G, 则, 工件有露出水面时所受浮力, 答:工件露出水面的时所受的浮力为5000N. (3)由P-h图象可知工件高h=12m-10m=2m; 工件的体积, 工件的横截面积, 答:工件的横截面积S是0.5m2.
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考点分析:
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2010年12月30日通车的湛徐高速,使得从湛江市区到徐闻县海安港口全程只需约1个小时,从而使雷州半岛的居民从此真正进入湛江市“一小时生活圈”.
今年“五•一”期间,爸爸开车带着李兵从湛江市区出发沿湛徐高速到徐闻参观“大汉三墩”景点,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,效率为30%,汽油的热值为4.6×107J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:
(1)汽车静止时对路面的压强.
(2)汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.
(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返250km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?
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如图甲所示,是某工厂的水平传送带上的产品运输及计数装置示意图.其中,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为200Ω;S为激光光源,能发射一条粗细忽略不计的光线;R为光敏电阻,当有光照射时,其阻值较小,无光照射时,其阻值较大.水平传送带上的产品均是密度ρ=2.5×103kg/m3的相同正方体.当水平传送带上的产品和传送带一起以速度v=0.5m/s匀速通过S与R之间时,射向光敏电阻的光线被产品挡住,光线始终与正方体靠近光源一侧的表面垂直,通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示(g=10N/kg).则:
①定值电阻R消耗的最大功率是多少?
②水平传送带对每个产品的支持力为多少?

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按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8V”字样的待测小电灯、电压恒为6V 的电源、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、电压表(量程为0~3V、0~15V)、开关及导线若干.
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(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成______.(填选项前的字母)
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:______.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄灭,该学生在操作过程中的不当之处是:______
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为______W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:______
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为______Ω.
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V 电源的两端,两灯消耗的总功率为______W.
(4)若电压表的0~15V 量程已损坏,只能使用0~3V 量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
①在虚线框中画出测量电路图;
②若小电灯两端最大可加4.5V电压,为保证实验时你所设计的测量电路中各元件的安全,参照小明的实验数据,估算滑动变阻器接入电路的阻值范围应为______Ω~______Ω.
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小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,每个钩码的质量为m,O为支点.
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=    .(用物理量的符号表示)
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将    (大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将    (大于/等于/小于)第一次做的功.
(3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比    (最大/最小/三次相等).
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小明用蜡烛、凸透镜和光屏做“探究凸透镜成像规律”的实验.
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(1)如图1所示,要使像能够成在光屏的中央,应将光屏向______调整(选填“上”或“下”);
(2)实验中所用凸透镜的焦距是10cm,当烛焰距凸透镜15cm时,移动光屏至某一位置,在光屏上得到一个倒立、清晰的像,该像是______的(选填“放大”、“等大”或“缩小”);
(3)接着使烛焰向左移动5cm,此时应该将光屏向______移到某一位置(选填“左”或“右”),才能在光屏上成清晰的像.
(4)在上一步实验获得清晰的像后,小明取了一副近视眼镜放在凸透镜前(如图2所示),观察到光屏上的像变模糊了,此时要使光屏上成清晰的像,应该将光屏向______移(选填“左”或“右”).
(5)对于焦距相同的凸透镜,一个物距应该对应唯一的像距,但从各组汇报数据中发现,物距均为12.00cm时,有三个小组所测像距分别为23.00cm,24.00cm,26.00cm.若他们的数据差别不是因为长度测量误差导致的,你认为出现这种情况的操作原因是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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