题目内容
【题目】水上救援需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0.5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为4N,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/g,则
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A. 物体在水面下的上升过程中所受浮力逐渐减小
B. 物体在容器底部时,受到的浮力为1N
C. 把物体从容器底部提出水面,拉力对物体需做功2J
D. 物体的密度为2.0×103kg/m3
【答案】D
【解析】
A、物体在水面下上升的过程中,水的密度不变,排开水的体积不变,根据F浮=ρ液gV排可知,所受浮力大小不变,故A错误;
B、由题可知,物体的重力G=4N,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数F示=3N,则此时物体受到的浮力F浮=G-F示=4N-3N=1N,故物体在容器底部时,受到的浮力为2F浮=2×1N=2N;故B错误;
C、在空中匀速将物体提升0.5m时,拉力做功W=Fs=Gs=4N×0.5m=2J,但物体在水中被提起时,由于受到浮力的作用,平均拉力小于4N,所以根据W=Fs可知,把物体从容器底部提出水面,拉力对物体做功小于2J,故C错误;
D、物体的质量m=
=0.4kg,物体浸没在水中时,排开水的体积与物体自身的体积相等,则V=V排=
=2×10-4m3,物体的密度ρ=
=2×103kg/m3,故D正确。
【题目】探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如下表所示。
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次数 | 钩码重力(N) | 提升高度(cm) | 有用功(J) | 拉力(N) | 总功(J) | 机械效率 |
1 | 1.0 | 40 | 0.4 | 1.1 | 0.88 | 45% |
2 | 1.5 | 40 | 0.6 | 1.4 | 1.12 | 54% |
3 | 2.0 | 30 | _______ | 1.7 | _______ | _______ |
4 | 2.5 | 40 | 1.0 | 2.0 | 1.60 | 63% |
(1)请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率________(选填“增大”、“减小”
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即:W总>W有+W额,他猜测还有______________因素影响机械效率。(答一种因素即可)
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值△W=W总—W有一W轮,通过比较第1、2和_______组的数据,发现重物的重力越大,差值△W_________(选填“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释__________________。