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为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑...

为治理疏通河道,在某次作业过程中,工程船用钢丝绳将河底的一段废桥墩系住,通过动滑轮和吊臂将桥墩匀速竖直提出水面,如图甲所示,钢绳的自由端由电动机提供拉力,桥墩始终以0.2m/s的速度匀速上升,电动机的机械输出功率随时间变化的图象如图乙所示,不计动滑轮以及绳的重力、体积,各部件之间摩擦,求:
(1)开始时,废桥墩所在位置河水对河底的压强为多少?
(2)桥墩浸没在河水中时所受的浮力?

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(1)由图象可知,根据s=vt求出河水的深度,再根据p=ρgh求出桥墩所在位置河水对河底的压强; (2)根据图象读出桥墩浸没水中和全部离开水面时的电动机的输出功率,根据v绳=nv物求出绳子移动的速度,再根据P=Fv求出桥墩在水中和空气中绳子的拉力,进一步求出桥墩在水中受到的拉力和桥墩的重力,根据称重法求出桥墩浸没在河水中时所受的浮力. (1)从图象可知,开始时桥墩所在位置距离水面的深度为h=0.2m/s×20s=4m; 则废桥墩所在位置河水对河底的压强p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa; (2)从图象可知,桥墩全部浸没在水中时,电动机的功率为6kW, 由甲图可知,绳子的有效股数为2,则 绳端移动的速度v绳=nv=2×0.2m/s=0.4m/s, ∴这时的拉力F===1.5×104N, 绳子对物体的拉力F总=2F=2×1.5×104N=3×104N; 又从图象可知,桥墩全部离开水面时,机械的功率为10kW; ∴此时绳子的拉力F′===2.5×104N; 桥墩的重力G=2F′=2×2.5×104N=5×104N, ∴F浮=G-F总=5×104N-3×104N=2×104N. 答:(1)桥墩所在位置河水对河底的压强为4×104Pa; (2)桥墩浸没在河水中时所受的浮力为2×104N.
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考点分析:
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如图所示,有一粗细均匀,重为40N,长为4m的长木板AB,置于支架上,支点为0,且AO=1m,长木板的右端B用绳子系住,绳子另一端固定在C处,当长木板AB水平时,绳与水平成30°的夹角,且绳子所能承受的最大拉力为60N.一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下,从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动,求:
①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小
②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率
③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平.

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小明家买了一台太阳能热水器,其铭牌如下:
容积(V)               200L
集热面积(S)           1.5m2
效率(η)                40%
使用年限(Y)           15年
查阅资料后,小明得知,黄石地区当太阳光照射地面时1m2地面上在1s内平均得到1.0×103J的太阳辐射能.
(1)若小明家每天要用200kg热水,用这个热水器把这些水从25℃加热到45℃需要吸收多少热量?
(2)在太阳光照射的情况下,提供这些热量,需要多长时间?
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河南)是小松同学测定滑轮组机械效率的实验装置,小松同学实验中测量的有关数据如表所示:
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/%
12.00.031.60.06 
23.00.05 0.175
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格.
(2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将______(填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)小松在实验过程中,应当______向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小.

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小强猜想:水滴开始下落的过程可能是变速直线运动.为此,他做了这样的实验:将米尺竖直放置在地板上,滴管嘴与米尺的0刻度线平齐,如图所示,当墨水刚从滴管嘴滴出时,用数码照相机的摄影档(该相机摄出视频影像,每隔0.05s摄下一帧(即一幅)静态画面),摄下该滴墨水自由下落的全过程;接着在媒体播放器上逐帧观看拍下的静态画面,发现第8帧画面上墨水才从滴管滴出,他从第8帧画面开始,每隔2帧选出一张画面,读出有关信息并填入下表中.
画面水滴已运动的时间t(s)水滴落下的距离h(cm)
第8帧
第10帧0.15.0
第12帧0.220.0
第14帧AB
第16帧0.4C
(1)上图是小强选出的第14帧画面的放大图,请你根据该帧画面提供的信息思考表中的A、B、C三处分别应填写的数据是__________________
(2)根据表中的数据,可以计算出该墨水从第14帧到第16帧的平均速度是______m/s.
(3)小强分析表中的数据发现,水滴下落的距离与______成正比.
(4)水滴下落时,水滴与地板间的距离h′与水滴运动的时间t的函数图象可能是图中的______
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(5)若拍摄第10、12、14、16帧照片时水滴下落的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s、4m/s,则重力对水滴做功的功率P随时间t变化的图象可能是图中的______
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如图,O是杠杆的支点,画出力F的力臂并用字母L标明.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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