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如图所示,小莉同学用水桶给刚刚栽上的树苗浇水.桶装满水时,水桶、水和漂浮在水面上...

如图所示,小莉同学用水桶给刚刚栽上的树苗浇水.桶装满水时,水桶、水和漂浮在水面上的水勺的总重为120N,水面距桶底高度h=0.3m.(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3)问:
(1)桶装满水时,水对桶底压强多大?
(2)小莉将水桶提离地面0.2m后,沿平地行走20m到栽树处,求整个过程中人对水桶所做的功.
(3)若水勺的质量为0.5kg,且完全漂浮在水面,求水勺受到的浮力大小.

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(1)知道水面距桶底高度(水深)和水的密度,利用液体压强公式求水对桶底压强; (2)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上通过的距离;将水桶提升,对水桶做功,利用W=Gh计算;沿平地行走,在拉力的方向上没有移动距离,不做功; (3)知道水勺质量,利用重力公式求水勺受到的重力;水勺漂浮在水面上,利用漂浮条件求水勺受到的浮力. 【解析】 (1)h=0.3m, 水对桶底压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3000Pa; (2)提升水桶做功: W=Gh=120N×0.2m=24J, 提着水桶沿平地行走,在拉力的方向上移动距离为0,拉力做功为0, 所以在整个过程中,对水桶做功为24J; (3)水勺受到的重力: G勺=m勺g=0.5kg×10N/kg=5N, ∵水勺漂浮, ∴水勺受到水的浮力: F浮=G勺=5N. 答:(1)桶装满水时,水对桶底压强3000Pa; (2)整个过程中人对水桶所做的功为24J; (3)水勺受到的浮力为5N.
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考点分析:
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在湛江港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面倾角θ物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N斜面长
S/m
有用功
W/J
总 功
W/J
斜面的机械效率
130°5.00.64.21.23.05.0
230°3.00.62.51.21.860%
345°3.00.82.81.22.43.471%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上______拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向______移动(填“左”或“右”).
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为______%,第②次实验中总功为______J.
(3)通过对比实验①、②数据,可验证小华的猜想______(填写字母);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:______
(4)此实验主要用到的研究方法是______
(5)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与______(写出一个)有关.

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改进后的实验可以通过观察______来比较金属球的重力势能的大小.

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实验次数12345
h(cm)481012
F(N)6.755.754.754.254.25
(1)由实验数据可知,金属块重______N,完全浸没时受到的浮力是______N•
(2)表中第1次到第3次实验数据,说明了浸在液体中的物体受到浮力大小与物体排开液体体积______(填“有关”或“无关”);分析表中第4次和第5次实验数据,说明了浸没在液体中的物体受到浮力大小与深度______(填“有关”或“无关”).
(3)图中能正确反映F和h关系的图象是______
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(2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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