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一艘在海上“丝绸之路”航行的集装箱货船,满载时的总质量m=6.7×107kg,它...

一艘在海上丝绸之路航行的集装箱货船,满载时的总质量m=6.7×107kg,它在2h内匀速航行36km,推进力的功率P=6.0×107W,海水密度取1.0×103kg/m3,g10N/kg.求

   (1)满载时货船的总重力;

   (2)满载时货船排开海水的体积;

   (3)货船匀速航行时受到的阻力.

 

(1)6.7×108N;(2)6.7×104 m3;(3) 【解析】 (1)由G=mg知道,满载时货船的总重力是:G=mg=6.7×107 kg×10N/kg=6.7×108 N; (2)由平衡条件知道,满载时货船受到海水的浮力是:F浮=G=6.7×108 N; 由阿基米德原理知道,F浮=G排=m排g=ρ海gV排,所以,满载时货船排开海水的体积是: V排=F浮/ρ水g=6.7×108N/1.0×103kg/m3×10N/kg=6.7×104 m3; (3)根据题意知道,货船匀速航行的速度是:v=s/t=36km/2h=18km/h=5m/s; 由P=W/t=Fs/t=Fv知道,货船行驶时的牵引力是:F=P/v=6.0×107W/5m/s=1.2×107 N; 由于货船匀速航行,所以受到的阻力是:f=F=1.2×107 N
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考点分析:
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小丽用如图的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”闭合开关后,导体棒、灵敏电流计,开关、导线组成闭合电路。实验观察到的现象如下表。

实验

序号

磁场

方向

导体ab

运动方向

灵敏电流计

指针偏转情况

1

向下

向上

不偏转

2

向下

不偏转

3

向左

向右偏

4

向右

向左偏

5

向上

向上

不偏转

6

向下

不编转

7

向左

向左偏

8

向右

向右偏

 

 

(1)通过观察_____来判断电路中是否产生感应电流;

(2)该同学进行以下尝试,能使电流表指针偏转的是_____(填字母标号)。

A.导体ab在磁场中静止,换用磁性更强的蹄形磁体

B.导体在磁场中静止,但不用单根导体ab,而用匝数很多的线圈

C.蹄形磁体静止,导体ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动

D.蹄形磁体静止,导体ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动

E.蹄形磁体静止,导体ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动

(3)比较第4次和第_____次实验可知,导体棒运动方向相同时,感应电流的方向与磁场的方向有关。

(4)比较第7次和第8次实验可知,_____

(5)如图所示的实验装置,将电流表换成_____进行触接,还可以探究电动机的工作原理。

 

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在日常生活和工农业生产中,提高机械效率有着重要的意义。提高机械效率,要从研究影响机械效率的因素出发,寻求办法。

(1)为了探究影响机械效率的因素,小明选取了大小相同的滑轮,利用图甲和图乙装置进行实验,并把数据整理记录在下表中。

实验

次数

滑轮

材质

钩码重

G/N

提升的高度

h/m

有用功

W有用/J

拉力

F/N

绳端移动的距离

s/m

总功

W/J

机械效率

η

1

1

0.1

0.1

0.6

0.3

0.18

56%

2

2

0.1

0.2

1.0

0.3

0.3

67%

3

2

0.2

0.4

1.0

0.6

0.6

67%

4

塑料

2

0.2

0.4

0.8

0.6

0.48

83%

5

塑料

2

0.2

0.4

2.1

0.2

0.42

95%

 

 

①比较12两次实验发现:在所用滑轮组一定时,提升的钩码重力越大,机械效率越_____

②比较34两次实验发现:在提升物体一定时,滑轮组的机械效率还与_____有关。

③比较23两次实验发现:在所用滑轮组一定时,机械效率与提升钩码的高度_____

④第5次实验室利用了图乙的装置完成的,判断依据是_____

⑤利用图甲的装置,把重20N的物体用8N的拉力匀速拉起,滑轮组的机械效率为_____(计算结果精确到0.1)。可见如果没有刻度尺,只有测力计,也可以测量出滑轮组的机械效率。

(2)小明利用图丙装置实验发现:

①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和摩擦有关,与物重无关。保持斜面倾斜程度不变,可以采用_____的方法减小摩擦,从而提高斜面的机械效率。

②物体的重力为10N,,用沿斜面向上的4N的拉力匀速拉到高处,斜面长1.2m,高0.3m。则斜面的机械效率为_____,物体在斜面匀速运动到高处中受到的摩擦力大小为_____N

(3)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功;进一步推理得出:假设没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械都不省功。下列物理规律的得出运用了这种研究方法的是_____

A、焦耳定律        B、牛顿第一定律        C、阿基米德原理        D、欧姆定律

 

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小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:

a、如图1中甲图所示,将木块A平放在长木板B上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。

b、如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板B上,木块A平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。

c、如图1中丙图所示,将木块A平放在长木板B上,并在木块A上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块A,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。

(1)该实验主要采用的探究方法是_____

(2)由图1中甲丙两图可得出结论:_____

(3)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越_____(选填“大”或“小”)。

(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是_____(选填“需要”或“不需要”)长木板做匀速直线运动。实验中小丽发现:当F3N时,木块A相对于地面静止且长木板B刚好做匀速直线运动,则长木板B受到地面的摩擦力大小为_____N

 

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在图中画出使用滑轮组提升物体时最省力的绳子绕法.

_______

 

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轻质杠杆OAB可绕O点自由转动,为使杠杆在如图所示位置保持平衡,请画出(1)施加于B点的最小动力F1(保留作图痕迹);(2)阻力F2的力臂l2

______

 

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