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举世嘱目的港珠澳大桥于2018年10月24日正式通车,是集桥、岛、隧道于一体的跨...

举世嘱目的港珠澳大桥于20181024日正式通车,是集桥、岛、隧道于一体的跨海桥梁。图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,若使用柴油机和滑轮组将高h1m的实心长方体A从海底以0.1m/s的速度匀速吊出海面;图乙是物体A所受拉力F1随时间t变化的图象。(ρ1.0×103kg/m3g10N/kg,不计摩擦、水的阻力及绳重)。求:

(1)物体A的密度;

(2)当物体A在计时起点的位置时,上表面受到海水的压力;

(3)物体A露出水面前,柴油机对绳的拉力F做的功W随时间t的变化图象,如图丙,求此过程滑轮组的机械效率。

 

(1)3×103kg/m3;(2)8×105N;(3)80% 【解析】 (1)根据图乙可知,物体完全露出水面后,拉力:F1=3×105N,则物体的重力 G=F1=3×105N 由G=mg可得,物体的质量 m===3×104kg 由图乙可知,物体全部浸没时,物体A所受的拉力:F1′=2×105N,则物体浸没时受到的浮力 F浮=G-F1′=3×105N-2×105N=1×105N 由F浮=ρ水gV排可得物体的体积 V=V排===10m3 物体A的密度 ρ===3×103kg/m3 物体A的密度为3×103kg/m3。 (2)由v=可得物体在80s内通过的距离 s=vt=0.1m/s×80s=8m 即在计时起点时物体上表面在水中所处的深度 h=s=8m 物体上表面受到的压强 p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa 由V=Sh可得,物体的底面积 S===10m2 则物体A上表面受到海水的压力 F=pS=8×104Pa×10m2=8×105N 物体A上表面受到海水的压力为8×105N。 (3)根据图丙读出物体运动80s,拉力做的功:W总=2×106J,而有用功 W有=F1′s=2×105N×8m=1.6×106J 滑轮组的机械效率 η=×100%=×100%=80% 滑轮组的机械效率为80%。 答:(1)物体A的密度为3×103kg/m3; (2)当物体A在计时起点的位置时,上表面受到海水的压力为8×105N; (3)滑轮组的机械效率为80%。  
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考点分析:
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小久利用电压恒为6V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,10Ω20Ω30Ω40Ω50Ω的定值电阻,铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器,电压表电流表,开关,导线完成了下列电学实验。

(1)探究电流与电阻关系。

他设计的电路图如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最_____(填“左”或“右”)端。他将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压为4V读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变,把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向_____(填“左”或“右”)端移动。

他将定值电阻分别单独接入电路中,保持定值电阻两端电压为4V,最多可以完成_____次实验。通过实验可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_____

(2)测量小灯泡额定功率。

小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关,观察到小灯泡不发光,电流表无示数,则电压表示数为_____V

小久检查电路时,发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。

______________

排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图丙所示,则电流表示数为_____A,小灯泡的额定功率为_____W

(3)小久找来额定电压为2.5V的小灯泡和开关,利用上述实验用过的电压为6V的电源和“20Ω 1A”的滑动变阻器,设计了如图丁所示的电路,测出了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整:

闭合开关SS1S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为_____V时,小灯泡正常发光。

闭合开关SS1,断开S2,保持滑片位置不变,读出电压表示数为2.5V

_____(填所有开关的闭合或断开状态),读出电压表的示数为5V

小灯泡的额定功率P_____W

 

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在“探究杠杆平衡条件”的实验中:

(1)如图甲,把质量分布均匀的杠杆中点O作为支点,其目的是消除_____对实验的影响。为了方便直接测出力臂,实验前应先调节杠杆在水平位置平衡,当在A处挂上钩码后杠杆转动,说明力能改变物体的_____

(2)图乙中杠杆恰好处于水平位置平衡,若在A处下方再挂一个相同的钩码,为使杠杆保持水平平衡,需将挂在B处的钩码向右移动_____格。当杠杆平衡、钩码静止时,挂在A处的钩码所受重力和钩码所受拉力是一对_____力;

(3)如图丙,小明取下B处钩码,改用弹簧测力计钩在C处,使杠杆再次在水平位置平衡,弹簧测力计示数_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)1N,如果竖直向上拉动弹簧测力计,它是_____杠杆(选填“省力”、“费力”或“等臂”)(每个钩码重0.5N);

(4)小明经过多次实验,分析实验数据后得出了杠杆平衡条件_____

 

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在测量小灯泡额定功率的实验中,电源电压为6V,现有一个额定电压为2.5V,电阻大约为的小灯泡,实验电路如图。

1)实验室里有规格为甲“10Ω 1A”和乙“50Ω 1A”的滑动变阻器,为了完成该实验,你认为应该选择__(选填“甲”、“乙”)滑动变阻器。

2)在实验器材选择无误,电路连接正确的情况下,闭合开关,电压表和电流表都有示数,小灯泡不亮,其原因是__。调整电路正常后,在调节滑动变阻器的过程中,灯泡突然熄灭,电流表示数突然变为0,电压表的指针偏转超过最大刻度,你判断故障可能是__

3)请根据实验数据绘出的小灯泡的图象,计算出小灯泡的额定功率是__W

 

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康巴什是全国首个以城市景观命名的国家4A级景区,来自南京的小华拍了一张康巴什大桥的照片,如图甲,感觉有点小,更换镜头站在原地又拍了一张,如图乙。两次像的大小不同是何原因呢?他猜想可能是两个镜头的焦距不同造成的,为此,返校后小华在实验室找来相关器材进行了以下探究:

(1)如图丙,他先将f10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度处,再将蜡烛放在10cm刻度处,移动光屏直到成清晰的像,此时光屏应在_____刻度范围内。

(2)基于实验目的,接下来他换用f5cm的凸透镜仍固定在50cm刻度处,保持蜡烛位置不变,移动光屏找到最清晰的像,此像大小比(1)中所成的像_____

(3)依据(2)问的结论,他又联想到望远镜的物镜(凸透镜)和目镜(凸透镜)的焦距大小也不同,为了尽可能成更大更清晰的像,则f_____f,若将物镜和目镜互换位置,站在原地看同一物体,此时所成像的大小_____不换位置时所成像的大小(均选填“>”“<”“=”)。

 

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某班级同学为了帮助体委解决参加学校拔河比赛的组队问题,做了如图1所示的“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:

分析总结:实验现象表明在拔河比赛中可以通过_____接触面的粗糙程度和_____来增大人与地面的摩擦力,使班级赢得比赛。

科学决策:组队时在班级选体重_____的同学参加比赛,同时在比赛时穿图2中的_____(填“甲”、“乙”或“丙”)种鞋。

 

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