题目内容

6．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6.25×103N，滑轮组的机械效率为80%，已知A的重力为2×104N．A的体积为1m3，A上升的速度为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完全离开水面后，在上升过程中电动机对绳的拉力F的功率；
（3）把长方体A按图甲中方式放在岸边的水平地面上，它对地面的压强．

分析 （1）根据图象读出物体A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；
（3）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p=$\frac{F}{S}$求出A对地面的压强．

解答 解：（1）以长方体A为研究对象，由题意及图乙可知：A出水前钢缆绳对A的拉力F1=1×104N，GA=2×104N
由图甲：F浮=GA-F1=2×104N-1×104N=1.0×104N；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$得：
n=$\frac{{G}_{A}}{{F}_{\;}{η}_{2}}$=$\frac{2×{10}^{4}N}{6.25×{10}^{3}N×80%}$=4，
所以拉力的功率P=FnvA=6.25×103N×4×0.1m/s=2.5×103W；
（3）由图乙可知：长方体A从开始到全部露出水面所用时间t=20s，则A的高度h=vAt=0.1m/s×20s=2m，
所以，长方体A的底面积SA=$\frac{{V}_{A}}{h}$=$\frac{1{m}^{3}}{2m}$=0.5m2，
则长方体A放在水平地面上对地面的压强p=$\frac{{F}_{A}}{{S}_{A}}$=$\frac{{G}_{A}}{{S}_{A}}$=$\frac{2×{10}^{4}N}{0.5{m}^{2}}$=4×104Pa．
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完全离开水面后，在上升过程中F的功率为2.5×103W；
（3）把长方体A按图甲中方式放在水平地面上，它对地面的压强为4×104Pa．

点评 本题考查了浮力、功率、压强公式的计算，主要是考查公式的灵活运用，关键会选择合适的计算公式，此题有一定的拔高难度．

练习册系列答案
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16．潜水艇在海面下逐渐下潜的过程中，受到的浮力将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）；若潜水艇悬浮在海水中，当把水舱内的水排出一部分时，潜水艇将上浮（填“上浮”、“下沉”或“静止不动”）．
17．如图所示电路，电源电压不变，R是定值电阻，将一个“6V 2W”的小灯泡接在a、b两点间，小灯泡恰能正常发光；若换一个“6V 3W”的小灯泡接在a、b两点间，则这个小灯泡的实际功率（　　）
A．小于3WB．等于3WC．大于3WD．等于0W
14．在观察“水的沸腾”实验中，当水温升到88℃时，每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，数据记录如下表：
时间/min012345678
温度/℃889092949698989898
（1）根据表中的数据可知，水在沸腾过程中温度不变（选填“升高”、“不变”或“降低”）；
（2）由水的沸点判断当时的大气压低于（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压，若想使实验中水的沸点达到100℃，可以通过加盖来实现．（填写具体措施）
1．如图所示，甲图是小明同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙，由图象可知（　　）
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成反比
B．R0的电阻值是5Ω
C．滑动变阻器R的阻值变化范围是：0-25Ω
D．该电路最小功率0.05W
11．下列有关电的知识，说法正确的是（　　）
A．导体的电阻越大，这段导体两端的电压就越高
B．在温度一定时，两根粗细相同的铜导线，长导线的电阻大
C．马路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是串联的
D．通常情况下人体、大地都属于导体
18．如图所示，一船总长91m、船宽14.7m、船底深7.6m，满载时排水量为4900t，（海水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）满载时，船受到的浮力有多大？
（2）若船底某处距海面的深度为6m，则该处受到海水的压强是多少？
（3）这只船在某处执行任务时，以18km/h的速度匀速航行6h，巡航的路程为多少km？若巡航时海水阻力为1.0×106N，则这一过程中船的推进力所做的功为多少焦耳？
15．如图所示，小灯泡规格为“6V 3.6W”（灯丝电阻不变），闭合开关，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，电流表示数为0.6A；当滑片P移至b端时，电压表示数为4V，则（　　）
A．小灯泡灯丝电阻是10Ω
B．电源电压是10V
C．滑动变阻器最大阻值是10Ω
D．滑片P位于b端时，滑动变阻器消耗的功率是0.8W
16．在探究“水的沸腾”实验中：
（1）小丽组装的实验装置如图甲所示，此时，她应当适当调整的是B（选填“A”或“B”）部分．
（2）小丽在实验中记录了如下表的数据，由数据可知水的沸点是98，说明当时的气压小于1个标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”）．
时间/min0123456789
温度/℃74788186909498989898
（3）小丽和小文得到图乙中b、c两种不同的图象的原因可能是水的质量不同，熄灭酒精灯后，水停止沸腾，说明水沸腾时需要吸热．

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