题目内容
【题目】小英同学得到两个外形相同的均匀实心正方体物块A和B，先将它们的中心点用轻质细线L1连接起来，再用另一条相同长度的细线L2将B的中心点与容器底部相连接。最开始容器中注满了水，A、B的状态如图甲所示，之后从容器底部的阀门缓慢匀速地将水放完，随 着水的放出，两条细线所受拉力发生了变化，小英同学由两条细线所受拉力F随水面到容器 底部的距离h的变化关系，绘制出了从开始放水到AB恰好接触之间的函数图像（如图乙）。（g 取 1 0N/kg）求：
（1）物块A的底面积。
（2）当物块A、B刚接触时水对容器底部的压强。
（3）请通过计算GB、L2等信息，补充完成图乙中缺少的部分函数图像。
【答案】（1）．
；（2）．4.5×103Pa；（3）．
【解析】
（1）．根据题意由图乙知道，a图像对应的是B物体的F-h变化关系,b图像对应的是A物体的F-h变化关系；
容器中注满水时，水面距离容器底部的深度h=100cm，此时AB都浸没在水中，当h=80cm时，水面降到与A的上表面相平，当h=65cm时，A受到的L2的作用力变为0，此过程中LI始终绷紧，A受到重力GA、L1的拉力F1和浮力F浮，且
所以，此过程浮力的变化是：
又因为
，所以物块A的底面积是：
（2）．根据题意知道，当AB恰好接触时，L1的拉力为零，由图乙知道，此时水的深度是：
h″=45cm，
由p=ρ水 gh知道，水对容器底部的压强是：
；
（3）．由于正方体物块A的底面积是4×10-2m2，所以 ，两正方体的边长是：
，
两者全部浸没时，由于两者外形相同，所以受到的浮力相等，即
，
当L1的拉力是60N时，A受到重力GA、L1的拉力 F1和浮力F浮，且
此时B受到重力GB、L2的F2=100N、L1的拉力 F1′=60N和浮力F浮，且
，
即
所以，
由F浮=ρ水 V排 g知道，此时受到的浮力是：
故GA=20N，GB=40N
所以当F浮′=GB=40N时L2的拉力为0，此时水的深度是：
所以图乙中函数图像如下图：
【题目】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如下图所示),实验数据记录如下表。
次数 | 钩码重/N | 钩码上升距离/cm | 弹簧测力计示数/N | 弹簧测力计上升距离/cm | 机械效率 |
1 | 2 | 10 | 0.8 | 30 | 83.3% |
2 | 4 | 10 | 1.5 | 30 | ① |
3 | 6 | 10 | ② | 30 | 90.9% |
(1)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计。
(2)表格中编号①处数据为______编号②处数据为______。
(3)第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为______W。
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”或“低”)。
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_____(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____。
