题目内容
【题目】如图所示，质量为70 kg的工人站在岸边通过一滑轮组打捞一块沉没在水池底部的石材，该滑轮组中动滑轮质量为5 kg。当工人用120 N的力拉滑轮组的绳端时，石材仍沉在水底不动。工人继续增大拉力将石材拉起，在整个提升过程中，石材始终以0.2 m/s的速度匀速上升。在石材还没有露出水面之前滑轮组的机械效率为η1，当石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率为η2。在石材脱离水池底部至完全露出水面的过程中，地面对人的支持力的最大值与最小值之比为29:21。绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，石材的密度ρ石=2.5×103 kg/m3，取g=10 N/kg，求：
（1）与打捞前相比，当人用120 N的力拉绳端时，水池底部对石材的支持力的变化；
（2）η1与η2的比值；
（3）当石材完全露出水面以后，人拉绳子的功率。
【答案】（1）减小310 N （2）63:65 （3）210 W
【解析】
答案：（1）池底部对石材的支持力的变化等于滑轮组下端绳子拉石材的拉力变化：
ΔF=ΔT=3F-G动=3×120N-50N=310N ；
（2）工人的重力： G人=m人g=70kg×10N/kg=700N，
动滑轮的重力： G动=m动g=5kg×10N/kg=50N，
石材浸没在水中被拉起时滑轮组的机械效率η1=
=
石材完全露出水面之后滑轮组的机械效率η2=
所以要求η1：η2 =21:65，需知道
与
；
石材浸没在水中被拉起时：其中石材所受浮力F浮=ρ水g V排，
F1=
F2=
设石材在水中被拉起时地面对人的最大支持力为N1，石材在空气中时地面对人的最小支持力为N2，所以对于石材在水中和在空气中分别有G人=N1+ F1，G人= N2+ F 2，
又因N1：N2 =29：21，代入数据解得G石=1 000 N， F浮=400 N 代入上式求解
η1：η2=63:65
（3）完全露出水面时，人拉绳的功率 P=F拉v绳
F拉= 
( G石 +G动 ) =
N
v绳=3v石 =3×0.2 m/s =0.6 m/s
所以P=210W
【题目】在“研究水的沸腾”实验中
（1）实验前，甲图中器材的安装应自下而上安装，实验中观察到水沸腾前气泡的情况是图中的_____（选填“a”或“b”）
（2）如图甲（左），刚倒入热水时发现温度计管壁模糊，很难看清示数，是由于水蒸气通过_____方式液化成小水珠附在温度计而引起的
（3）烧杯上方加一纸盖后进行实验，如图甲（右）所示。每隔1min记录温度计示数（见表），4min时温度计示数如图乙所示，此时温度为_____℃，直到水沸腾一段时间后停止读数，由表可知水的沸点为_____℃．此时的气压可能_____（选填“高于”“等于”“低于”）1个标准大气压。
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度/℃ | 88 | 90 | 92 | 94 | 97 | 98 | 98 | 98 |
（4）根据表中的数据在图丙中画出水温随时间变化的图象
（________）
