如图所示利用滑轮组从水下打捞一长方体形状重物.其底面积S=0.05m2.高h=0.2m.小明站在岸边拉动绳子自由端.使重物从水底开始向上运动.假定重物始终竖直向上匀速运动.并经历三个运动阶段:第一阶段.从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面.绳对重物的拉力 F1=140N.用时t1=40s.第二阶段.从重物上表面刚露出水面到其下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

如图所示利用滑轮组从水下打捞一长方体形状重物，其底面积S=0.05m²、高h=0.2m，小明站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动，假定重物始终竖直向上匀速运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水底开始运动到重物的上表面刚露出水面，绳对重物的拉力 F₁=140N，用时t₁=40s，第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t₂=4s，第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升．（已知动滑轮重G₀=60N，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/g，不计绳重、摩擦、水的阻力及水面变化）求：
（1）在第一阶段运动中，水对重物的浮力F_浮是多大？
（2）在第一阶段运动中，绳对重物做功W₁是多大？
（3）未打捞前，重物对池底的压强是多大？

分析（1）知道长方体形状重物的底面积和高，根据V=Sh求出重物的体积，在第一阶段运动中重物排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出水对重物的浮力；
（2）第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面时物体上升的高度为h，用时t₂=4s，根据v=$\frac{s}{t}$求出物体上升的速度，再根据s=vt求出在第一阶段运动中物体上升的高度，又知道绳对重物的拉力F₁=140N，根据W=Fh求出绳对重物做功；
（3）在第一阶段物体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下重力处于平衡状态，根据力的平衡条件求出重物的重力，未打捞前，重物对池底的压力等于物体的重力减去受到的浮力，根据p=$\frac{F}{S}$求出重物对池底的压强．

解答解：（1）重物的体积：
V_物=Sh=0.05m²×0.2m=0.01m³，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，在第一阶段中，重物所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_物=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.01m³=100N；
（2）在第二阶段重物上升的速度为：
v=$\frac{h}{{t}_{2}}$=$\frac{0.2m}{4s}$=0.05m/s，
由于重物始终匀速上升，所以在第一阶段中，重物在水中上升的高度：
h₁=vt₁=0.05m/s×40s=2m，
绳对重物做功：
W₁=F₁h₁=140N×2m=280J；
（3）在第一阶段物体受到竖直向上的浮力和绳子的拉力、竖直向下重力处于平衡状态，
则物体的重力：
G=F₁+F_浮=140N+100N=240N，
未打捞前，重物对池底的压力：
F=G-F_浮=240N-100N=140N，
重物对池底的压强：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{140N}{0.05{m}^{2}}$=2800Pa．
答：（1）在第一阶段运动中，水对重物的浮力F_浮是100N；
（2）在第一阶段运动中，绳对重物做功W₁是280J；
（3）未打捞前，重物对池底的压强是2800Pa．

点评本题考查了阿基米德原理、速度公式、做功公式和压强公式的应用，会根据力的平衡条件得出物体的重力以及会计算物体对池底的压力是关键，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等．

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10．如图所示，S闭合后，滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　）

	A．	电压表的示数变大，电流表A₁的示数变小，电流表A₂的示数不变
	B．	电压表的示数不变，电流表A₁的示数变小，电流表A₂的示数不变
	C．	电压表的示数变大，电流表A₁的示数变小，电流表A₂的示数变小
	D．	电压表的示数不变，电流表A₂的示数变小，电流表A₁的示数变小

7．

如图所示，一个质量80kg，底面积为0.1m²物块，通过滑轮组在30N拉力作用下作匀速直线运动．已知物块受到的滑动摩擦力为物重的0.1倍．（g取10N/kg）．求：
（1）在图上作出物体对水平方向上的受力的示意图；
（2）物体静止时对水平地面的压强是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？

14．

一束白光射向三棱镜，它经三棱镜后在光屏上会得到彩色光带，请在如图中画出红光和紫光通过三棱镜后的光路图．并标注在光屏上．

4．一台电动机线圈的电阻为0.2Ω，把它接人电压220V的电路中，通过电动机的电流5.5A．则通电5min电流所做的功是3.63×10⁵J．线圈中产生的热量为1815J．

11．

如图所示，两个实心正方体A、B放在相同的海绵上，海绵的凹陷程度如图所示，已知A、B正方体的边长h_A＞h_B，下列判断正确的是（　　）

	A．	A的质量一定小于B的质量		B．	A的质量可能等于B的质量
	C．	A的密度可能等于B的密度		D．	A的密度一定大于B的密度

8．

甲图为升降机电路和部分原理图，电源电压恒定为6V，R₀为定值电阻，电压表量程为0～3V，压敏电阻R₁的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示．
（　　）

	A．	压敏电阻不受压力时，电压表示数为2V，定值电阻R₀的电功率为0.04W
	B．	在电路正常工作时，此压敏电阻能承受的最大压力为400N
	C．	在不改变电表的条件下，要增大压敏电阻的承压范围，可以适当减小定值电阻阻值
	D．	若在升降机底板上放置一个物块，静止电压表示数为U₀，当升降机匀速下降时，电压表示数小于U₀

9．在一次跳绳的体能测试中，体重500N的小明1min内跳了120次，平均每次跳离地面的高度约5cm，则他跳绳时的功率约为（　　）

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