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        1. 如圖所示,工人站在水平地面,通過滑輪組打撈一塊沉沒在水池底部的實心金屬物體A。工人用力將物體A豎直緩慢拉起,在整個提升過程中,物體A始終以0.1m/s的速度勻速上升。物體A沒有露出水面之前滑輪組的機械效率為η1,工人對水平地面的壓強為p1;當物體A完全露出水面之后滑輪組的機械效率為η2,工人對水平地面的壓強為p2。若物體A重為320N,動滑輪重40N,工人雙腳與地面的接觸面積是400cm2,p1-p2=250Pa,繩重、水的阻力及滑輪輪與軸間的摩擦均可忽略不計,g取10N/kg,求:

          (1)當物體A剛離開底部,受到水的浮力;
          (2)金屬A的密度;
          (3)當物體A完全露出水面以后,人拉繩子的功率;
          (4)η1與η2的比值。
          (1)40N  (2) 8×103kg/m3    (3) 36W     (4) 63∶64

          試題分析:(1)工人站在水平地面,受到重力G、地面支持力F和繩子拉力F,且工人靜止,可以得到:
          F+F=G
          F和F是相互作用力,大小相等;F和人拉繩子的力F(兩次拉力分別用F1和F2表示)是相互作用力,大小相等,可以得到:F=G-F
          人對地面的壓強P=F/S ,則P1=(G-F1)/S    P2=(G-F2)/S
          P1-P2=[(G-F1)/S]-(G-F2)/S ="(" F2-F1)/S
          由已知:(F2-F1)/ 400×10-4m2=250Pa 解出:F2-F1=10N    ①                               
          在水中時,動滑輪受到重力G、物體A對繩子的拉力FA1和4根繩子拉動滑輪的力4F1,由動滑輪做勻速直線運動,可以得到:4F1=G+FA1
          物體A受到重力GA、浮力F和繩子拉力FA1/,由物體A勻速直線運動,得到:GA=F+FA1/
          FA和FA/是相互作用力,大小相等,由兩式可得:
          4F1+F=G+GA ②
          同理:在水面時上,動滑輪受到重力G、物體A通過繩子的拉力FA2和4根繩子拉動滑輪的力4F2,由動滑輪做勻速直線運動,可以得到:4F2=G+FA2
          物體A受到重力GA、繩子拉力FA2/,由物體A勻速直線運動,得到:GA=FA2/
          FA2和FA2/是相互作用力,大小相等,由兩式可得:
          4F2=G+GA   ③                                        
          由②、③式可以得到:4(F2-F1)=F
          代入①式,得到F=4(F2-F1)=4×10N=40N               
          (2)根據(jù)阿基米德原理,F(xiàn)=ρ·V·g
          得:物體A的體積VA=V=F/(ρ·g)=40N/(103kg/m3×10N/kg)=4×10-3m3
          物體A的質(zhì)量mA=GA /g=320N/10N/kg =32kg
          物體A的密度ρA=mA/VA=32kg/4×10-3m3=8×103kg/m3                        
          (3)物體A在水面上勻速直線運動時,4F2=G+GA =40N+320N=360N,F(xiàn)2=90N
          人拉力的功率為p=F2 ·4vA=90N×4×0.1m/s=36W            
          (4)物體A在水面下和水面上的效率分別為:η1和η2
          根據(jù)機械效率公式,η=W/W
          η1=(GA-F)h/4h·F1=(GA-F)/( GA+G -F)=(320N-40N)/(320N+40N-40N)=7/8
          η2=GAh/4h·F2=GA /( GA+G) =320N/(320N+40N)=8/9
          η1∶η2=7/8∶(8/9)=63∶64                                
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

          關于圖中所示四幅圖的分析,正確的是 (     )
          A.圖(a)表示ρ>ρB.圖(b)表示晶體熔化的圖像
          C.圖(c)表示物體做勻速直線運動D.圖)d)表示液體內(nèi)部壓強與深度的關系

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

          下列說法正確的是(  )
          A.物體在不受外力作用時的運動狀態(tài),取決于物體的初始運動狀態(tài)
          B.若物體不受力的作用,它必然靜止
          C.要維持物體的運動,必須對物體施加力
          D.若物體不受任何力的作用,它必定做勻速直線運動

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

          下列知識結構中,正確的
          A.
          杠桿種類
          特點
          應用舉例
          優(yōu)點
          缺點
          省力杠桿
          省力
          費距離
          鉗子
          費力杠桿
          省距離
          費力
          釣魚竿
          等臂杠桿
          不省力不費力
          不省距離不費距離
          天平

          B.
          物距u
          像的性質(zhì)
          倒正
          大小
          虛實
          u>2f
          倒立
          縮小
          實像
          u=2f
          倒立
          等大
          實像
          2f>u>f
          倒立
          放大
          虛像++
          u<f
          正立
          放大
          虛像

          C.
          電磁現(xiàn)象
          磁場對電流的作用
          電磁感應
          有關方向及其因素
          導體受力方向與磁場方向、電流方向有關
          感應電流方向與磁場方向,
          切割磁感線運動方向有關
          能量轉(zhuǎn)化
          電能轉(zhuǎn)化為機械能
          機械能轉(zhuǎn)化為電能
          應用
          電動機
          發(fā)電機

          D.
          受力情況
          運動形式
          運動狀態(tài)
          不受力
          勻速直線運動
          不變
          受力
          受平衡力
          靜止
          受非平衡力
          變速直線運動或曲線運動
          改變

           

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:問答題

          在一個闖關游戲中,需要把相同的正方體疊放起來,正方體邊長為a,由密度為ρ的材料制成,質(zhì)量分布均勻,如圖甲所示。(g為已知,推導過程及結果無需帶單位。)
          (1)某選手用水平力推正方體,但未推動,這時的推力_______(填“大于”、“小于”或“等于”)地面對正方體的摩擦力,理由是________________________________________________________________________。
          (2)請推導出該正方體水平放置時對地面的壓強。
          (3)某選手在時間t內(nèi)把地面上另外兩個相同的正方體疊放在第一個正方體上面,如圖乙所示,請推導出該選手在疊放這兩個正方體過程中,克服正方體重力做功的功率。

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

           如圖所示,疊放在一起的物體A和B,在大小為F的恒力作用下沿水平面做勻速直線運動,則下列結論中正確的是( 。
           
          A.甲、乙兩圖中A物體所受的摩擦力大小均為F
          B.甲圖中物體A受到的摩擦力為0,物體B受到地面對它的摩擦力為F
          C.甲、乙兩圖中B物體受到地面對它的摩擦力均為F
          D.乙圖中物體A受到的摩擦力為F,物體B受到地面對它的摩擦力為F

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:單選題

          下列實例中,是通過改變壓力大小來改變摩擦力的是( 。
          A.在行李箱下安裝滾輪
          B.體操運動員比賽前在手上抹鎂粉
          C.騎自行車剎車時用力捏閘
          D.在軸承上加潤滑油

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:填空題

          質(zhì)量600kg的大黃鴨自行漂浮在海面上時,受到的浮力是   N。在香港展出時,由于風高浪急,人們用藏在水中的船固定住大黃鴨,如圖所示。若大黃鴨受到的浮力減小為4500N,則船對大黃鴨的支持力為     N。(g=10N/kg)

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          科目:初中物理 來源:不詳 題型:實驗題

          在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的實驗中。

          (1)小明的三次實驗情況分別如下圖中的甲、乙、丙所示.實驗時,用彈簧測力計拉木塊在水平木板(或毛巾)上做        運動,根據(jù)二力平衡知識可知,這時滑動摩擦力的大小等于彈簧測力計的示數(shù)。甲圖中彈簧測力計的示數(shù)為      N。
          (2)小明在探究“滑動摩擦力的大小與壓力的關系”時,利用下圖中甲、乙兩組數(shù)據(jù)比較得出:“壓力越大,滑動摩擦力就越大”的結論。你認為他這樣對比這兩組數(shù)據(jù)就得出這樣的結論對嗎?      。你的理由是:                      。
          (3)從圖中甲、丙兩組數(shù)據(jù)比較,你能得出的結論是:                      。

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