题目内容
【题目】在某次河道治理的行动中,发现了一块体积为0.8m3、重为2×104N的花岗岩沉在河底,为了把它打捞上来,现用滑轮组将这块浸没在水中的花岗岩以0.5m/s的速度匀速提起,动滑轮重为4×103N.如图所示,花岗岩没有露出水面时,绳端的拉力为8×103N,不计绳重、摩擦及水的阻力,求:(g取10N/kg)
(1)花岗岩的密度;
(2)花岗岩浸没在水中匀速上升时,拉力的功率;
(3)花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率;(结果保留到0.1%)
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力。
【答案】(1)2.5×103kg/m3;(2)8×103W;(3)83.3%;(4)8×103N
【解析】
(1)花岗岩的质量:m==2×103kg,
则花岗岩的密度:ρ=2.5×103kg/m3;
(2)由图可知,连接动滑轮绳子的股数n=2,则绳子自由端的移动速度:v=2×0.5m/s=1m/s,
拉力的功率:PFv=8×103N×1m/s=8×103W;
(3)不计绳重、摩擦,花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率:≈83.3%;
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8×103N。
答:(1)花岗岩的密度为2.5×103kg/m3;
(2)花岗岩浸没在水中匀速上升时,拉力的功率为8×103W;
(3)花岗岩完全露出水面后,匀速上升过程中滑轮组的机械效率83.3%;
(4)花岗岩没有露出水面时受到的浮力为8×103N。
【题目】晓彤和小雪在“探究电流跟电阻关系”的实验中,从实验室领到如下器材:几节干电池,理想电流表和电压表、滑动变阻器(规格为“50Ω1A”)、开关各一只,5Ω、10Ω、15Ω定值电阻各一只。进行了如下探究。
一、小雪的部分实验过程如下:
(1)小雪设计的电路如图甲所示。请你将电路中没有连接完成的部分连接完成,要求滑动变阻器的滑动滑片向右移动过程中,电流表的示数变小。
(__________)
(2)①小雪先将5Ω的电阻接在R0处,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电压表、电流表的示数。
②断开开关,分别将10Ω、15Ω的电阻接在R处,然后_____(填写具体操作过程),记录此时对应的电流表示数。
二、晓彤的部分实验过程如下:
(3)晓彤认为将电路简化为如图乙所示,也能进行实验,实验中在A、B之间接入阻值不同的定值电阻,在实验器材完好,操作过程无误的情况下获得的实验数据如下表所示。晓彤分析数据发现无法得出相应的实验结论。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
电流I/A | 0.24 | 0.20 | 0.18 |
①请你通过分析论证说明晓彤无法得出实验结论的原因_____。
②通过上述分析,结合串联电路的电压特点,请你提出一个相关猜想:_____。