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我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看...

我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看作杠杆,吊臂前端用钢绳连着动滑轮,立柱CA竖直,OBOA=6:1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出,放在水平地面上。石墩质量为15×l04 kg、底面积为3m2、高为2m。g取10N/kgρ=10×103 kg/m3

l浸没在水中的石墩石墩的底部未浸入淤泥中,受到浮力是多少?

2石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对地面的压强是多少?

3石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为10×105 N,此时动滑轮的机械效率是多少?

4当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少?

 

(1)6×104 N;(2)5×104 Pa;(3)1.0×105 N,75%;(4)5.4×105 N 【解析】 试题分析:(1)石墩浸没在水中,则排开水的体积:V排 =V=3m2 ×2m=6m3 , 受到浮力是:F浮 =ρ水 gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×6m3 =6×104 N; (2)石墩的重力:G=mg=1.5×104 kg×10N/kg=1.5×105 N; 石墩静止在水平地面上时,对地面的压力:F压 =G=1.5×105 N, 对水平地面的压强:p=F压/S=1.5×105N/3m2=5×104 Pa; (3)石墩完全离开水面被提升的过程中,动滑轮的机械效率是: η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/2Fh=G/2F=1.5×105N/2×1.0×105N=75%; (4)如图,作出动力臂和阻力臂,在Rt△AOC和Rt△BOD中,AC∥BD,所以△AOC∽△BOD, OB:OA=6:1,所以,OD:OC=6:1,由图知,当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,石墩对杠杆B点的拉力为FB =(G-F浮)=(1.5×105 N-6×104 N)=9×104 N, 根据杠杆平衡条件可得:FA ×OC=FB ×OD,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力: FA =FB×OD/OC=FB×6OC/OC=6FB =6×9×104 N=5.4×105 N。 考点:压强的大小及其计算;杠杆的应用;浮力产生的原因;滑轮(组)的机械效率  
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考点分析:
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随着电器化时代的到来,家用电器已广泛应用到我们的生活中。某家庭煲汤用电热锅简化电路如图所示,电热锅额定电压为220VR1R2均为发热电阻,其阻值分别为80Ω404Ω。接通电源,闭合开关S1S2,电热锅处于大火加热状态;当锅内温度达到100℃时,开关S2自动断开,开关Sl仍闭合,电热锅处于小火炖煮状态。

l)电热锅在额定电压下,处于大火加热状态时,电路中的电流多大?

2)电热锅在额定电压下,处于大火加热状态15分钟,消耗的电能是多少焦耳?

3)电热锅在额定电压下,处于小火炖煮状态时,电功率多大?

4)为测量电热锅的实际电压,将家中其它用电器全部关闭,电热锅在大火加热状态下,观察到标有“2000r/kWh”字样的电能表在6分钟内转了100转,电热锅的实际电压是多少?

 

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石油是我市主要的矿产资源,石油化T对实施黄蓝国家战略发挥着重要作用。某化工企业以石油为原料,研发出一种密度比水小、强度大的复合材料,广泛应用于汽车、飞机等制造业。为了测量这种复合材料的密度,实验室提供了如下器材:一小块形状不规则的复合材料样品、量筒、烧杯、溢水杯、弹簧测力计、细线、长钢针、适量水所给器材数量充足。请利用所给器材,设计测量小块复合材料样品密度的实验方案。g和水的密度ρ为已知量

l从上述器材中选出实验所需器材:            

2实验步骤:                 

3样品密度的表达式:ρ=          用测量的物理量和已知量的符号表示

4这类材料广泛应用于汽车、飞机制造的优点:              

 

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小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池15V两节,电流表0--06A    0-- 3A、电压表O--3V O~15V、滑动变阻器20Ω、2A、定值电阻、开关各一只,导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。

l用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整。

2连接电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于    选填“A”或“B”端。

3闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是         

4实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向     选填“左”或“右”移动。

5实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为     A。

6实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第    次,原因是                           

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

05

10

15

20

25

30

电流Ⅰ/A

01

02

03

04

05

06

 

 

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为研究甲、乙两种液体的吸热能力,某同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究,两种液体的质量和初温都相同。

l选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热,这样做的目的是        

2写出图中所示装置的两处错误:              改正错误后,同时加热,分别记录加热时间

和液体温度,数据如下表所示:

3加热4分钟后,甲、乙两种液体温度均不再升高,原因是             

4根据实验数据,可知     液体的吸热能力较强。选填“甲”或“乙”

 

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如图所示,某人在A处提起物体,请在图中画出最省力的绳子绕法。

 

 

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