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如图甲所示,底面积为50 cm2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10 cm2的圆柱形物体B浸没在水中,杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,CO=2DO;物体A是质量100 g的配重.如图乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A上的运走向下的拉力F为0.6 N,物体B有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图甲中水的深度下降了0.4 cm;此时,物体B所受的浮力为F浮.水在物体B底面处产生的压强为P.g取10 N/kg,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是:
A.P的大小为500 Pa.
B.F浮的大小为0.2 N.
C.物体B的密度为7 g/cm3
D.物体B的体积为100 cm3.
如图所示 支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在液体中能上下运动自动升降,物体M的密度为2.7×103kg/m3,轻质杠杆LOA∶LOB=2∶5。某同学质量为60kg,利用这个装置进行多次实验操作,并将实验数据记录于表格中(表格中F浮为物体所受的浮力、h为物块浸入液体的深度,P为液体对容器底部的压强),在各次操作过程中可认为杠杆始终保持水平。其中一次实验用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动,该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半,滑轮组的机械效率η=90%。已知,物体M浸没在液体中时,液体深度1.8m(绳的重力、滑轮与轴的摩擦及液体对物体的阻力不计。g=10N/kg)。
|
F浮/ N |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
600 |
600 |
|
h/m |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
|
P/ pa |
16725 |
16975 |
17225 |
17425 |
17725 |
18000 |
18000 |
18000 |
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求:
(1)拉力F1的大小;
(2)液体的密度;
(3)物体M完全露出液体表面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数);
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| F浮/N | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 600 | 600 |
| h/m | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
| P/pa | 16725 | 16975 | 17225 | 17425 | 17725 | 18000 | 18000 | 18000 |
(2)液体的密度;
(3)物体M完全露出液体表面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数).
| 实验序号 | 物重G/N | 物体上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm | 机械效率η |
| 1 | 2 | 5 | 0.9 | 15 | 74.1% |
| 2 | 2 | 10 | 0.9 | 30 | 74.1% |
| 3 | 4 | 10 | 1.7 | 30 | 78.4% |
| 4 | 6 | 10 | 2.5 | 30 |
(2)请用实验中所测量的物理量符号写出计算机械效率的表达式η=
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fs |
(3)如果换用图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是
A.提升越重的物体,机械效率越大 B.总功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机械效率一定越小 D.同一机械的机械效率是恒定不变的
(5)在正确操作该实验时,应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计,若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计,则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将
(1)小红应
| 钩码重 G/N |
弹簧测力计提升的高度h/m | 有用功 W有用/J |
总功 W总/J |
机械效率 η |
| 2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 100% |
(3)该滑轮组的机械效率实际为
(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 5 | 0.8 | 15 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | 88.9% |
| 3 | 6 | 5 | 2.2 | 15 | 90.9% |
(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 4 | 2 | 5 | 1 | 15 | 66.7% |
(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a: