题目内容
【题目】如图所示,浸没在水中的物体B密度为ρB,受重力为10N,动滑轮受重力为1N,不计绳重及滑轮摩擦,物体B在水中时动滑轮的机械效率为η。若用一水平向左的力F拉A物体在水平面上以2.5m/s的速度匀速移动10s,拉力做功为2.5 J 。若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降(不计水的阻力),则下列正确的是
A. F=5N B. F=10N C. η=90% D. ρB=10×103kg/m3
【答案】BCD
【解析】
v=2.5cm/s=0.025m/s,由W=Fs=Fvt得:拉力F==
=10N,故A错误,B正确;(2)若撤去水平拉力F,物体B刚好在水中匀速下降时,分别对A.B物体受力分析如下图所示:
则根据力的平衡条件可得:f=F′,GB>F浮,
拉A物体在水平面上向左匀速移动,分别对A.B物体受力分析如下图所示:
则根据力的平衡条件可得:F=f+F′,GB>F浮,∵A物体对水平桌面的压力不变,接触面粗糙程度不变,∴f的大小不变,∴f=F′=12F=12×10N=5N;由于使用的是动滑轮,不计绳重及滑轮摩擦时,则F′=(GBF浮+G动),∴F浮=GB+G动2F=10N+1N2×5N=1N;
由η=得:则机械效率η=
=
=90%故C正确;(3)由F浮=ρ水gV排得:V排=F浮ρ水g,∵B物体始终浸没在水中,∴V排=V,∴由G=ρgV得:
ρB==
=
ρ水=
×1.0×103kg/m3=10×103kg/m3故D正确。故选BCD.
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【题目】阅读短文,回答问题.
Quaranta是当前问世的外表最圆润同时也最富动感的太阳能汽车之一(如图甲所示).其前风窗玻璃和顶盖玻璃皆采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成,车身轻便灵活.电池完全由太阳能供能——通过安装在车顶和前端的电池板收集太阳能.某辆太阳能汽车接收太阳光能的面板面积S=8m2,太阳照射时产生U=120V的电压,并对整车提供最大为10A的电流,机车最大可获得800W的机械功率.设太阳光照射到地面上1平方米面积上的辐射功率P0=1.0×103W. 该车加速性能优越,从静止开始加速100m的路程最短仅需5s.
(1)车载导航系统是利用 来传递信息的;车窗玻璃能有效防止来自太阳的辐射,主要是能阻挡太阳光中的 .
(2)若设计Quaranta车身的材料应具有强度高且轻便的特点,则下表所列的材料中,最为理想的是 .
材料 技术指标 | 锰钢 | 铝合金 | 钛合金 | 碳纤维 |
性能(强度) | 强 | 较弱 | 较强 | 强 |
密度/kg·m-3 | 7.9×103 | 3.0×103 | 4.5×103 | 1.6×103 |
(3)Quaranta从静止加速100m路程的过程中可以达到的最大平均速度为 m/s.
(4)太阳能属于 (选填“一次”或“二次”)能源;太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为 .
(5)若该汽车在水平路面上以最大机械功率P运动,一段时间后再将功率减小到P1,并保持此功率运动,其运动的速度时间图线如图乙所示,设运动过程中小车所受阻力恒定不变.则阻力为 N.P1= W.