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如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷...

如图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图.A 是动滑轮,B 是定滑轮,C 是卷扬机,D 是油缸,E是柱塞.作用在动滑轮上共三股钢丝绳,卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升提取重物,被打捞的重物体积V=0.5m3若在本次打捞前起重机对地面的压强p1=2.0×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p2=2.375×107Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强p3=2.5×107Pa.假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24重物出水后上升的速度v=0.45m/s.吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计.(g取10N/kg)求:

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(1)被打捞物体的重力;

(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;

(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率.

 

2.0×104N.  机械效率为78.9%;  卷扬机牵引力的功率为1.08×104W. 【解析】 试题分析: 对AB这个滑轮组来说,有三段绳子在承重;对OFB这个杠杆来说,O是支点,B和F分别是阻力和动力的作用点.要把题目所有的已知和求解的物理量分解到这两个物理模型中去,哪些是AB这个滑轮组中的,哪些是OFB这个杠杆中的,再看题目要求解的,利用相应的公式进行求解。 (1)设起重机重为G,被打捞物体重力为G物;打捞物体前,G=p1S;在水中匀速提升物体时:F拉=G物-F浮;起重机对地面的压力:G+F拉=p2S;F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×0.5m3=0.5×104N; 物体出水后:G+G物=p3S F拉=(P2-P1)S;G物=(P3-P1)S; 整理可得:;可得物体重力为 G物=2.0×104N. (2)设钢丝绳上的力在出水前后分别为F1、F2,柱塞对吊臂力的力臂为L1,钢丝绳对吊臂力的力臂为L2.根据杠杆平衡条件可知:N1L1=3F1L2;N2L1=3F2L2;所以F1= ;;;;整理得:动滑轮的重力G动=0.4×104N;物体浸没在水中上升时,滑轮组的机械效率 η=;被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率为78.9%; (3)出水后钢丝绳上的力F2=;物体上升的速度为V;则钢丝绳的速度为V′=3V=3×0.45m/s=1.35m/s;所以重物出水后,卷扬机牵引力的功率为P=F2V=0.8×104N×1.35m/s=1.08×104W. 考点:浮力、机械效率  
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考点分析:
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如图所示,电路中电源两端电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为R3将滑动变阻器的滑片P置于A端,只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;将滑动变阻器的滑片P置于B端,仍只闭合开关S1时,电压表V1的示数为U1′,电压表V2的示数为U2′,R1消耗的电功率为0.72W.已知U1∶U1′=4∶7,U2∶U2′=2∶1,R2=12Ω.

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(1)求R1的阻值;

(2)当滑动变阻器的滑片P置于B端时,闭合开关S1S2S3,通过计算说明电流表能否使用0~3A这一量程进行测量.

 

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同学们在学习“阿基米德原理”这节课上.仔细观察了老师所做的演示实验(如图所示).课后复习时.物理兴趣小组的同学们,经过反复的思考、讨论,提出了对该 实验的改进意见,并动手制作出了如图所示的实验装置,其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为薄塑料袋(质量不计),E是用废弃的大号饮料瓶、 带孔橡皮塞以及弯曲玻管自制的溢水杯,杯中加人红色的水, F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台.

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(1)实验中同学们逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数           ;弹簧秤B的示数           (选填“增大”、“减小”或“不变”)。.比较弹簧秤A的示数变化量FA’和弹簧秤B的示数变化量FB’,它们的大小关系是FA′            FB′(迭填“>”、“<”或“=”).

(2)通过分析,你认为应提醒兴趣小组的同学在操作时要注意什么问题?(请写出两条)

                                                 

                                                 

(3)对比前图、后图的两组实验,改进后的实验与原实验比较有哪些优点?(请写出两条)

                                                    

                                                   

 

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我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识.

(1)双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明力的作用效果跟力的          有关.

(2)往空矿泉水瓶内注入少量的热水,摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这说明         

(3)不要在野外乱丢矿泉水瓶子,瓶子装水形成           (填“凹透镜”或者“凸透镜”),对光线有           (填“会聚”或者“发散”),容易造成火灾.

 

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小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示.已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压表V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω  1A”的字样.

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(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在端(填“左”或“右”).闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障.则故障是                  

(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示.

实验序号

1

2

3

4

5

电压表V1示数(V)

1.6

1.8

2.0

2.2

2.4

电流表A示数(A)

0.16

0.18

0.20

0.22

0.24

分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成          比.

(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U-I图线(实线部分),如图所示.则该实验中,在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为           安.

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室内温度为20℃,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,画出能正确反映温度计示数随时间的变化情况的大致图象.

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