题目内容
2．图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图，使用电动机和滑轮组（图中未画出）将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起，图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象．A完全离开水面后，电动机对绳的拉力F大小为8×103N，滑轮组的机械效率为75%，已知A的重力为2.4×104N，A上升的速度始终为0.1m/s．（不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重，不考虑风浪、水流等因素的影响），求：
（1）长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）长方体A的体积和密度；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中拉力F的功率；
（4）把长方体A打捞出后放在水平地面上，如图丙所示，它对地面的压强．
分析 （1）根据图象读出物体A的重力和未露出水面时受到的拉力，然后根据称重法即可求出长方体A未露出水面时受到的浮力；
（2）先根据F浮=ρ水gV排求出A的体积，然后根据G=mg求出A的质量，最后根据密度公式求出A的密度；
（3）先根据机械效率的变形公式求出提升物体绳子的条数，然后求出F移动的速度，最后根据P=Fv求出拉力的功率；
（4）利用速度公式求出A的高度，进一步求出A的横截面积，最后利用压强公式求出A对地面的压强．
解答 解：
（1）根据图乙可知，A未露出水面所受的拉力F1=1.4×104N；
故A未露出水面时受到的浮力：F浮=G-F1=2.4×104N-1.4×104N=1×104N；
（2）由F浮=ρ水gV排得：
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1×1{0}^{4}N}{1000kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1m3；
因为A浸没在水中，所以A的体积：V=V排=1m3，
A的质量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{10N/kg}$=2.4×103kg，
故A的密度：
ρA=$\frac{m}{V}$=$\frac{2.4×1{0}^{3}kg}{1{m}^{3}}$=2.4×103kg/m3；
（3）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$得：
承担物重的绳子股数：
n=$\frac{G}{F×η}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{8×1{0}^{3}N×75%}$=4，
P=Fv绳=F×nv物=8×103N×4×0.1m/s=3200W；
（4）依题意知，A的高度：hA=vAt′=0.1m/s×（100s-80s）=2m，
A的横截面积：
S=$\frac{V}{{h}_{A}}$=$\frac{1{m}^{3}}{2m}$=0.5m2，
A对地面的压力F=G=2.4×104N，
A对地面的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.4×1{0}^{4}N}{0.5{m}^{2}}$=4.8×104Pa．
答：（1）长方体A未露出水面时受到的浮力为1×104N；
（2）长方体A的体积和密度为2.4×103kg/m3；
（3）长方体A完全离开水面后，在上升过程中拉力F的功率为3200W；
（4）把长方体A打捞出后放在水平地面上，如图丙所示，它对地面的压强为4.8×104Pa．
点评 本题为力学综合题，考查了浮力、密度、功率、压强的计算，主要是考查公式的灵活运用，关键会选择合适的计算公式．
| A． | 物体间力的作用是相互的 | B． | 力是物体间的相互作用 | ||
| C． | 力的作用效果与大小有关 | D． | 接触的物体才能产生力 |
在《挑战不可能》节目里，挪威的艾斯朋身穿翼形装在天门山空中飞行（如图甲），比约恩从3000米的直升飞机上跳下（图乙），最后降落在艾斯朋的背上后，两人共同急速向前飞行（图丙），完成了世界第一例空中合体的壮举．则下列说法正确的是（ ）| A． | 艾斯朋能够在空中滑行，是因为翼装下表面的空气流速较小 | |
| B． | 比约恩从飞机上跳下后，做匀速直线运动 | |
| C． | 两人调整到速度相同时，比约恩降落到艾斯朋背上的成功的可能性最大 | |
| D． | 两人共同飞行时，以天门山为参照物两人是静止的 |
学好科学知识，培养保卫和谐家园的本领．已知某定时炸弹，其引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合的，当设定起爆时间一到，定时开关S会自动断开，为使引爆装置停止工作，下列操作和过程分析正确的是（ ）| A． | 应在图中a处剪断导线，拆除前起爆器上有电流通过 | |
| B． | 应在图中b处剪断导线，拆除前起爆器上有电流通过 | |
| C． | 应在图中a处剪断导线，拆除后起爆器上没有电流通过 | |
| D． | 应在图中b处剪断导线，拆除后起爆器上没有电流通过 |
| A． | 密度变小 | B． | 电阻变大 | C． | 质量不变 | D． | 熔点变高 |
| A． | 实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象 | |
| B． | 实验装置中的甲装置把电能转化为机械能 | |
| C． | 实验装置中的乙装置产生现象在生活中的应用是发电机 | |
| D． | 若将导体ab水平用力向左运动，导体cd的运动方向不变 |
