题目内容
图20是某科技小组设计的滑轮组模型装置。滑轮组由电动机提供动力,在实验室中小明和他的同学进行了如下实验:在底面积为300cm2的圆柱形玻璃筒中倒入一定量的液体,铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η1;铝块A全部露出液面后匀速竖直上升的过程中,滑轮组的机械效率为η2。已知铝块A的质量为2.7kg,铝块A离开液面前后,液体对容器底部的压强变化了400Pa,η1与η2之比为5:6
,细绳的质量、滑轮与轴的摩擦、液体对铝块A的阻力均忽略不计,铝的密度为2.7×103kg/m3,g取10N/kg。求:
(1) 铝块露出液面
前电动机所提供的拉力F1;
(2) 离开液面后如果铝块A以0.1m/s的速度匀速上升时
,电动机所提供的拉力F2的功率。(7分)
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解:铝块A完全浸没在液体中匀速竖直上升的过程中,滑轮组和铝块A的受力分析如图20甲所示:
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铝块A全部露出液面后,匀速竖直上升的过程中,滑轮组和铝块A的受力分析如图20乙所示:
………………(1分)
| |||||
| |||||
| |||||
V铝=
铝块A完全
浸没在液体中和铝块A全部露出液面后,液体对容器底部的压力变化量就是铝块受到的浮力。
∴F浮=
………………(1分)
V排=V铝=
…………………………(1分)
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……………………(1分)
解得:
=9N …………
………………(1分)
![]()
………………………………(1分)
………………………………(1分)
(其他解法正确的,均可相应得分)
练习册系列答案
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某中学科技创新兴趣小组制作出如图20甲所示的水火箭.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图乙所示,原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,

高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出,水的反冲作用把瓶推向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们学过的______知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由高压气体的______能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升的高度与什么因素有关呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能与瓶中水的体积有关;猜想c:可能与瓶子形状有关;
你认为影响因素除上述三点外还与______有关(写出一条).
(3)选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml,实验发现,瓶塞插入深度不同,用气筒充气次数就不同(设每一次充入气量相同),目测记录实验数据如表.
| 瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
| 高度(m) | 3 | 6 | 12 |
某中学科技创新兴趣小组制作出如图20甲所示的水火箭.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图乙所示,原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,

高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出,水的反冲作用把瓶推向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们学过的______知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由高压气体的______能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升的高度与什么因素有关呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能与瓶中水的体积有关;猜想c:可能与瓶子形状有关;
你认为影响因素除上述三点外还与______有关(写出一条).
(3)选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml,实验发现,瓶塞插入深度不同,用气筒充气次数就不同(设每一次充入气量相同),目测记录实验数据如表.
可验证水火箭上升高度与______有关的猜想是正确的.
高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出,水的反冲作用把瓶推向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们学过的______知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由高压气体的______能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升的高度与什么因素有关呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能与瓶中水的体积有关;猜想c:可能与瓶子形状有关;
你认为影响因素除上述三点外还与______有关(写出一条).
(3)选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml,实验发现,瓶塞插入深度不同,用气筒充气次数就不同(设每一次充入气量相同),目测记录实验数据如表.
| 瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
| 高度(m) | 3 | 6 | 12 |
某中学科技创新兴趣小组制作出如图20甲所示的水火箭.实验器材有:饮料瓶、气筒、自行车气门、铁丝、橡皮塞、水等.水火箭构造如图乙所示,原理如下:在瓶中装适量的水,塞好瓶塞后放在发射架上.用气筒向瓶内打气,瓶内上方气体压强达到一定程度,

高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出,水的反冲作用把瓶推向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们学过的______知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由高压气体的______能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升的高度与什么因素有关呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能与瓶中水的体积有关;猜想c:可能与瓶子形状有关;
你认为影响因素除上述三点外还与______有关(写出一条).
(3)选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml,实验发现,瓶塞插入深度不同,用气筒充气次数就不同(设每一次充入气量相同),目测记录实验数据如表.
可验证水火箭上升高度与______有关的猜想是正确的.
高压气体将水和橡皮塞从瓶口中压出,水的反冲作用把瓶推向高空.
(1)水火箭升空原理可利用我们学过的______知识来解释.从能量转化角度来看,水火箭的动能是由高压气体的______能转化来的.
(2)实验后小明提出了问题:水火箭上升的高度与什么因素有关呢?
猜想a:瓶塞插入深度不同;猜想b:可能与瓶中水的体积有关;猜想c:可能与瓶子形状有关;
你认为影响因素除上述三点外还与______有关(写出一条).
(3)选用同一可乐瓶,瓶中水量为300ml,实验发现,瓶塞插入深度不同,用气筒充气次数就不同(设每一次充入气量相同),目测记录实验数据如表.
| 瓶塞塞入深度 | 浅 | 深 | 更深 |
| 高度(m) | 3 | 6 | 12 |