初中物理計算題訓(xùn)練

.80/802018年04月18日XX一中的初中物理組卷一．計算題〔共50小題1．如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖,已知井深10m,物體重G=4×103N,汽車重G車=3×104N,汽車勻速拉繩子時的拉力F=2×103N,汽車受到的阻力為車重的0.05倍。請計算：〔1若汽車運動的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口,需要多長時間？〔2滑輪組的機(jī)械效率是多少？〔保留一位小數(shù)〔3汽車的牽引力是多大？〔4將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是多少？2．如圖所示裝置是實驗室在用輕繩繞成的滑輪組。懸掛的重物G=4.8N,當(dāng)重物靜止于任意位置時,手對輕繩的拉力均為F1=1.8N；當(dāng)重物勻速上升時,手對輕繩的拉力為F2=2.0N,且物重上升過程中動滑輪恰好轉(zhuǎn)過1圈。已知動滑輪周邊凹槽的周長C=0.3m,求〔1動滑輪的重力；〔2重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機(jī)械效率。3．配重M單獨置于水平地面上靜止時,對地面壓強(qiáng)為3×105帕,將配重M用繩系杠桿的B端,在杠桿的A端懸掛一滑輪,定滑輪重150N,動滑輪重90N,杠桿AB的支點為O,OA：OB=5：3,由這些器材組裝成一個重物提升裝置,如圖所示,當(dāng)工人利用滑輪組提升重力為210N的物體以0.4m/s的速度勻速上升時,杠桿在水平位置平衡,此時配重M對地面壓強(qiáng)為1×105帕?！哺軛U與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計,g=10N/kg〔1求滑輪組的機(jī)械效率？〔2配重M質(zhì)量是多少千克？〔3為使配重M不離開地面,人對繩的最大拉力是多少牛頓？4．如圖甲所示,打撈船利用電動機(jī)和纜繩的拉力從水庫底豎直打撈出一實心金屬塊,如圖乙表示了電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P與金屬塊上升時間t的關(guān)系。已知：0～80s時間內(nèi),金屬塊始終以v=0.1m/s的速度勻速上升,當(dāng)t=80s時,金屬塊底部恰好平穩(wěn)的放在輪船的水平甲板上,已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,金屬塊上升過程中的摩擦阻力不計,求：〔1原來金屬塊在水中的深度h；〔2金屬塊的密度ρ5．將底面積為2S的圓柱形薄壁容器放在水平桌面上,把質(zhì)地均勻的實心圓柱體物塊豎直放在容器底部,其橫截面積為S,如圖1所示,然后向容器內(nèi)緩慢注入某種液體,物塊始終直立,物塊對容器底部的壓力與注入液體質(zhì)量關(guān)系如圖2所示,完成下列任務(wù)：〔1判斷物塊的密度與液體密度的大小關(guān)系,并寫出判斷依據(jù)；〔2求注入液體的質(zhì)量為m0時,物塊對容器底部的壓力；〔3求注入液體的質(zhì)量為m1時,液體對容器底部的壓強(qiáng)。6．如圖甲所示,A,B為兩個實心正方體,若將它們放在水平地面上,A對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為B對地面壓強(qiáng)的兩倍,若將它們放入柱狀容器的水中〔水未溢出,兩物體靜止后,如圖乙所示,A物體有的體積露出水面,B物體靜止在水中,容器底部受到水的壓力比未放入兩物體時增加1.52N．〔g取10N/kg求：〔1B物體的重力？〔2若將B物體取出輕壓在A物體上〔水未溢出,待兩物體靜止后,A物體露出水面的體積占自身總體積的多少倍？7．底面積為400cm2、重2N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,用原長為16cm的彈簧將邊長為10cm的正方體A的下表面中點與容器底部相連,向容器內(nèi)加水至A剛好浸沒,如圖甲所示,此時彈簧長18cm,A對彈簧的拉力為F1．現(xiàn)打開閥門B緩慢放水,當(dāng)A對彈簧的作用力大小再次等于F1時關(guān)閉閥門B．已知彈簧受力F的大小與彈簧長度的變化量△x間的關(guān)系如圖乙所示。不計彈簧的體積及其所受的浮力。求：〔1物體A浸沒時受到的浮力；〔2正方體A的密度；〔3從開始放水到關(guān)閉閥門B,放出水的質(zhì)量。8．經(jīng)濟(jì)建設(shè)中永達(dá)大量機(jī)械設(shè)備,某種起重機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示,A處時動滑輪,B、O處時定滑輪,D是柱塞〔起重時柱塞沿豎直DC方向?qū)Φ醣跜點有支撐力,E是卷揚機(jī)。作用在動滑輪A上共有3股鋼絲繩,卷揚機(jī)轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動你動滑輪A提升重物,起重機(jī)的吊臂OCB可以看做杠桿,且OB：OC=5：1,用該起重機(jī)將浸沒在水中的長方體集裝箱勻速提出〔忽略水的阻力,放在水平地面上,集裝箱質(zhì)量為4×104kg、底面積為10m2、高為2m．〔g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3求：〔1浸沒在水中的集裝箱受到的浮力；〔2當(dāng)集裝箱放在水平地面上,起重機(jī)未對集裝箱施力時,集裝箱對地面的壓強(qiáng)；〔3若集裝箱在水中被提升2m〔沒露出水面,集裝箱受到的拉力所做的功；〔4當(dāng)集裝箱被提起且仍浸沒在水中時,若起重機(jī)立柱DC對吊臂C點豎直向上的作用力為2×106N,起重機(jī)的滑輪組的機(jī)械效率。〔吊臂、定滑輪、鋼絲繩的重力以及輪與繩的摩擦不計9．小明自制了一個測定水箱水面高度的裝置,如圖甲所示。R是滑動變阻器,當(dāng)水面在A處時,水面高60cm,滑動變阻器的滑片P恰好在最下端；當(dāng)水面在B處時,水面高10cm,滑片P在最上端,從水位表〔由電流表改裝而成指針?biāo)缚潭?可知水箱內(nèi)水面高度。電流I和水面高h(yuǎn)關(guān)系的圖象如圖乙所示,已知浮標(biāo)體積為6×10﹣4m3,電源電壓12V不變。求：〔1當(dāng)浮標(biāo)體積的露出水面時,浮標(biāo)所受的浮力是多少？〔2R1的阻值是多少？〔3當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為40Ω時,水面高度是多少？10．如圖所示,底面積為100cm2薄壁圓柱形容器盛有適量的水,重力為12N,體積為2×10﹣3m3的木塊A漂浮在水面上,如圖甲所示；現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊B放在木塊A上方,木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中,如圖乙所示。求：〔1圖甲中木塊A受到浮力的大??；〔2合金塊B的密度；〔3將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中,當(dāng)A、B都靜止時,液體對容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了多少？11．如圖所示,某工程隊在一次施工作業(yè)中,以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5×103kg的圓柱形實心工件從深水中吊起至距水面某一高度。不計水的阻力,根據(jù)繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象。求：〔1工件上升的速度大??；〔2當(dāng)工件露出水面一半時所受的浮力大小；〔3工件的橫截面積。12．人們利用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體A打撈上來,物體A的密度為8.0×103Kg/m3,體積為0.2m3．在F作用下物體A勻速豎直上升2m〔物體未露出水面,力F的大小為9000N,不計繩重及滑輪組的摩擦,不計水的阻力,g=10N/Kg．求：〔1物體所受浮力大小和重力大小,〔2繩子能承受的最大拉力為多大才能將物體拉出水面,〔3物體未露出水面時滑輪組的機(jī)械效率。13．某校課外科技小組的同學(xué)為測量暴雨過后各河段渾濁河水的密度,設(shè)計了如圖所示的一套裝置：A是彈簧測力計,B是邊長為0.1m的均勻正方體浮子,C是圓柱形容器,D是一固定在容器底部的定滑輪。彈簧測力計和正方體浮子之間用一輕質(zhì)無伸縮的細(xì)線通過滑輪相連接?！膊豢紤]滑輪的摩擦解答下列問題：〔1當(dāng)容器中盛有密度為ρ水=1×103kg/m3的適量的清水,按圖中所示,使浮子B浸沒在水中時,測力計A的示數(shù)為2N,浮子B的重力多大？〔2照圖中的方法,將容器中的清水換為適量的渾水,使浮子B浸沒在渾水中時,測力計A的示數(shù)為2.5N．該渾水的密度是多少？〔3在測另一種渾水密度的過程中,照圖中方法,先拉動測力計將浮子B浸沒在渾水中靜止；然后將細(xì)線剪斷,待浮子B靜止漂浮后,容器底部所受渾水的壓力比剪斷細(xì)線前減小了2.8N,則此渾水的密度是多少？14．圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖,使用電動機(jī)和滑輪組〔圖中未畫出將實心長方體A從河底豎直方向勻速吊起,鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖象如圖乙所示。A完全離開水面后,電動機(jī)對繩的拉力F大小為7.5×103N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,A上升的速度始終為0.1m/s〔g取10N/kg,不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響．求：〔1長方體A未露出水面時受到的浮力；〔2長方體A在水中沒有開始起吊時,上表面受到水的壓強(qiáng)；〔3未起吊前,長方體A對河底的壓強(qiáng)是多大；〔4長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率。15．如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動滑輪總重300Kg,繩重和摩擦不計。現(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2×103Kg,體積為0.8m3的物體G勻速提起,滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3KW〔g=10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3．求：〔1物體完全浸沒在水中時受到的浮力；〔2物體離開水面前拉力F的大??；〔3物體離開水面前上升的速度；〔4物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率為多大；〔5物體離開過程中,滑輪組的機(jī)械效率有變化嗎？16．底面積為400cm2的薄壁柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后,再在木塊A的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中,如圖〔a所示。已知物體B的密度為5×103kg/m3．質(zhì)量為0.5kg．求：〔1物體B受到的浮力；〔2木塊A的密度?！?若將B放入水中,如圖〔b所示,則水對容器底部壓強(qiáng)變化了多少？17．如圖所示,兩相同容器放置在水平地面上,底面積均為500cm2,現(xiàn)有兩根完全相同的輕細(xì)彈簧,甲圖中長方體木塊被彈簧拉著浸沒在水中,乙圖中長方體石塊被彈簧拉著浸沒在水中。木塊和石塊體積相同,木塊和石塊靜止時兩彈簧的伸長量相等,且液面正好相平。已知,木塊重力G木=10N,水和木塊密度關(guān)系ρ水=2ρ木,ρ水=1×103kg/m3〔忽略彈簧體積及所受浮力?！?求甲圖中木塊所受浮力；〔2求石塊的密度；〔3求兩容器對地面的壓強(qiáng)差。18．小陽站在地面上腳與地面的接觸面積是S腳=500cm2,且保持不變,用圖甲所示的滑輪組提起在水中的物體A,物體A重GA=735N,體積為VA=1.5×10﹣2m3．當(dāng)物體緩慢勻速豎直上升,在物體A未離開水面前,小陽對地面的壓強(qiáng)是p1,使用滑輪組的機(jī)械效率是η1；在物體A完全離開水面后,小陽對地面的壓強(qiáng)是p2,使用滑輪組的機(jī)械效率是η2．水對物體的阻力、滑輪組輪與軸的摩擦、繩重和繩的伸長都忽略不計時,p1：p2=5：4,η1：η2=84：85．小陽仍用該滑輪組加一個定滑輪勻速拉動放在水平地面的物體B,如圖乙所示,他對地面的壓強(qiáng)p3=2.94×103Pa,物體B在t=3s時間內(nèi)移動s=0.6m．〔g取9.8N∕kg求：〔1物體A的密度ρA及它在水中所受的浮力F浮；〔2小陽的體重G人；〔3當(dāng)小陽拉動物體B時,機(jī)械效率和總功率。19．如圖所示,用滑輪組從12m深的水中以0.25m/s的速度勻速提起底面積為0.04m2、高2m的實心圓柱體,該圓柱體的密度是2.0×103kg/m3．已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為500N．〔不計摩擦和繩重,g取10N/kg,求：〔1該物體露出水面前所受的浮力?！?將物體勻速提升至露出水面前,該裝置的機(jī)械效率為80%,裝置所做的額外功?！?判斷在提升的過程中繩子會不會被拉斷,寫出分析過程。若繩子能被拉斷,求經(jīng)過多長時間繩子被拉斷？〔不考慮液面高度的變化20．一個薄壁圓柱形容器放在水平桌面上,如圖1所示,容器中立放著一個均勻?qū)嵭膱A柱體A,現(xiàn)慢慢向容器中加水〔已知水的密度為ρ水,加入的水對容器底部的壓強(qiáng)p與所加水的質(zhì)量m的關(guān)系圖象如圖3所示,容器足夠高,在整個過程中無水溢出,A的底面始終與容器中的水面平行,當(dāng)加入水的質(zhì)量為m1時,圓柱體A露出水面的高度為h0,如圖2所示。求：〔1圓柱體的高度；〔2圓柱體的密度；〔3薄壁圓柱形容器的底面積。21．圖甲是使用滑輪組打撈落入水池底部重物的示意圖,在整個打撈過程中,人始終以0.4m/s的速度向上拉繩子,圖乙是此過程中拉力的功率P隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg,物體提出水面前后滑輪組的機(jī)械效率之比為104：105,人的重力為450N,雙腳的面積為500cm2,求：〔1水池底部受到的液體壓強(qiáng)?！?將物體打撈出水后,提升重物時人對地面的壓強(qiáng)?！?該物體的密度。22．東東家購買了一架小橋車,質(zhì)量為1.6t,每個輪子與地面的接觸面積為20cm2．"五一"假期全家開車去某地旅游,下車時觀察里程表確定汽車行駛了144km,所用的時間是2h,消耗汽油12L〔假設(shè)汽油完全燃燒,汽車發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)的功率為15KW．求：〔1汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)；〔2汽車行駛的平均速度；〔3汽車行駛過程中的牽引力；〔4汽車發(fā)動機(jī)的效率?！惨阎哑?0.8×103kg/m3,q汽油=4.5×107J/kg23．小雨體重為600N,正方體M的邊長為0.2m,重為150N。〔1當(dāng)他站在地面上時,對地面的壓強(qiáng)為1.5×104Pa,求：小雨雙腳的面積是多少？〔2小雨用如圖杠桿AB提升物體M,當(dāng)他對地面的壓強(qiáng)為10250Pa時,物體沒有離開地面,且杠桿保持水平平衡,已知OB=2OA．求：此時物體對地面的壓力是多少？〔3現(xiàn)將物體浸沒在水中〔物體與水底面不接觸,使杠桿仍保持水平平衡,求：小雨對地面的壓強(qiáng)是多少？24．如圖所示,是利用器械提升重物的示意圖。王師傅重800N,與地面的接觸面積為4×10﹣2m2,動滑輪重100N．當(dāng)滑輪下未掛重物時,王師傅用大小為F1的力勻速舉起杠桿的A端,使杠桿在水平位置平衡時,他對地面的壓強(qiáng)p1=2.375×104Pa；當(dāng)滑輪下加掛重物G后,他用1500N的力勻速舉起杠桿的A端,使杠桿再次在水平位置平衡。假設(shè)王師傅用的力和繩端B用的力始終沿豎直方向。〔杠桿、繩重和機(jī)械間摩擦忽略不計,g取10N/kg求：〔1王師傅自由站在水平地面時,對地面的壓強(qiáng)〔2滑輪下未掛重物時,王師傅所用的力F1〔3滑輪下所掛重物G的重力。25．某人站在水平高臺上用如圖所示的滑輪組提升重物,不計繩重和摩擦。第一次他勻速提升重物G1=150N時,人豎直向上拉繩的力為F1,人對高臺的壓強(qiáng)為p1；第二次他勻速提升另一重物G2=270N時,人豎直向上拉繩的力為F2,人對高臺的壓強(qiáng)為p2．兩次物體勻速上升的速度均為0.5m/s,人的重力G人=500N,且p1：p2=14：15．求：〔1若人的雙腳與高臺的總接觸面積為4×10﹣2m2,當(dāng)人站在高臺上沒有拉繩時,人對高臺的壓強(qiáng)；〔2第一次提升重物時,克服物體重力做功的功率；〔3第二次提升重物時,滑輪組的機(jī)械效率。26．某新型汽車,它的油箱最大可加40kg燃油,它行駛時所受阻力的大小與速度的關(guān)系見表：速度v〔m/s10203040阻力f/N0.3×1021.2×1022.7×1023.6×102已知汽車發(fā)動機(jī)燃油完全燃燒的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是30%,汽車使用的燃油的熱值為4.5×107J/kg．求：〔1當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時,汽車發(fā)動機(jī)的輸出功率是多少千瓦？〔2汽車油箱中加滿煤油,這些燃油完全燃燒獲得的能量是多少焦？〔3汽車油箱加滿煤油,并且以30m/s的速度行駛時,汽車的最大行駛里程是多少？27．小明學(xué)習(xí)了熱學(xué)的知識后,他根據(jù)自己家每天燒水、做飯的時間,估算了一下每天所消耗的天然氣能將30kg、20℃的水燒開〔在1個標(biāo)準(zhǔn)氣壓下．他又查了燃?xì)庥嬃勘?計算出每天消耗的天然氣約0.5m3．求：〔天然氣的熱值為3.6×107J/m3〔1小明家每天燒水、做飯有效利用的熱量為多少？〔水的比熱容是4.2×103J/〔kg?℃〔2那么小明家每天燒水、做飯至少需要天然氣多少m3？〔3小明家所用爐具的能量利用率是多少？28．圖甲為雯雯家新買的電煲鍋,它有加熱和保溫兩種功能。圖乙是其簡化電路。當(dāng)S接a時,電煲鍋加熱；當(dāng)S接b時,電煲鍋保溫。已知：電源電壓為220V．R1=55Ω,加熱時總功率與保溫時總功率的關(guān)系為：P加熱=5P保溫．[c米飯=4×103J/〔kg?℃]求：〔1若電煲鍋內(nèi)裝有1kg米飯,從12℃加熱到100℃,米飯吸收多少熱量？〔2電阻R2的阻值為多少？〔3若電煲鍋的熱效率為80%,加熱這些米飯需要多長時間？29．PTC是一種新型的半導(dǎo)體陶瓷材料,它的發(fā)熱效率較高,PTC有一個人為設(shè)定的溫度。當(dāng)它的溫度低于設(shè)定溫度時,其電阻值會隨它的溫度升高而變??；當(dāng)它的溫度高于設(shè)定溫度時,其電阻值隨它的溫度升高而變大。如圖甲所示的陶瓷電熱水壺就使用了這種材料。它的工作電路如圖乙所示,R0是定值電阻,其阻值不受溫度的影響。RT是PTC的電阻,它的電阻值與溫度的關(guān)系如圖丙所示。該電熱水壺在RT設(shè)定溫度狀態(tài)工作時,電路消耗的總功率1000W?！?用此水壺將2kg的水從25℃加熱到100℃,水需要吸收多少熱量？[水的比熱容是4.2×103J/〔kg?℃]〔2R0的阻值為多少？〔3當(dāng)RT的溫度為130℃時,電路中RT的實際功率為多少？30．國產(chǎn)某種型單缸四沖程汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時一個做功沖程對外做功120J,飛輪的轉(zhuǎn)速是1500r/min,每分鐘消耗10g汽油?！?滿負(fù)荷工作時該汽油機(jī)的功率是多少？〔2滿負(fù)荷工作時這種汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？〔汽油的熱值為4.5×107J/kg〔3將其效率提高10%,滿負(fù)荷工作10小時可以節(jié)省汽油kg。31．某單缸四沖程汽油的氣缸活塞面積為5×10﹣3m2,一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm,滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為8×105Pa,飛輪lmin轉(zhuǎn)動1800周,當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時〔不計摩擦,汽油的熱值為4.6×107J/kg,求：〔1做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?；?一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓Γ弧?汽油機(jī)的功率?！?若1min內(nèi)消耗汽油22.5g,該汽油機(jī)的效率。32．汽油機(jī)做功沖程的示意圖某單缸四沖程汽油機(jī)的氣缸活塞面積為30cm2,一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50mm,滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為9.0×lO5Pa,飛輪lmin轉(zhuǎn)動1800周,當(dāng)汽油機(jī)滿負(fù)荷工作時〔不計摩擦,若1min消耗汽油0.06L．汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3；汽油的熱值為4.6×l07J/kg．求：〔1做功沖程中燃?xì)鈱钊钠骄鶋毫?；?一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓?；?汽油機(jī)的功率。〔4該汽油機(jī)的效率。33．某單缸四沖程汽油發(fā)動機(jī)氣缸直徑為Dmm,一次沖程活塞在氣缸中移動的距離是Lmm,滿負(fù)荷工作時做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為pPa,當(dāng)轉(zhuǎn)速為Nr/min時,最低油耗可達(dá)Mg/〔kw?h,汽油的熱值為qJ/kg．請回答下列問題：〔1在1s內(nèi)活塞對外做功多少次？〔2已知1kw?h=3.6×106J,該汽油發(fā)動機(jī)的效率最高可達(dá)多少？〔3一個做功沖程中燃?xì)鈱钊龅墓κ嵌嗌伲?4．如圖甲所示為汽車的自動測定油箱內(nèi)油量的電路原理圖,其中電源兩端的電壓為24V不變,R0為定值電阻,A為油量指示表〔一只量程為0～0.6A的電流表；R為壓敏電阻,它的上表面受力面積為l0cm2,其阻值與所受壓力的對應(yīng)關(guān)系如圖乙所示。油箱的橫截面積為20dm2,油箱加滿汽油時深度為0.4m,此時油量指示表的示數(shù)在最大值處?！惨阎害哑?0.7×103kg/m3,g取10N/kg,q汽油=3.0×1010J/m3．請解答下列問題：〔1當(dāng)油箱裝滿汽油時,壓敏電阻R阻值是多大？定值電阻R0阻值是多大？〔2當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時,油量指示表的指針?biāo)鶎?yīng)的電流值是多少？〔3當(dāng)該車以90km/h的速度勻速行駛1h消耗10L汽油,汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化成汽車的有用功,則行駛過程中汽車受到的阻力多大？35．如圖所示的電路中,電源電壓為18伏保持不變,電阻R1阻值為10歐。滑動變阻器R2上標(biāo)有"50Ω1A"字樣,電壓表接"0～15V"量程。〔1閉合電鍵,將滑片P移到某一位置時,電流大小為0.5安。求電路中的總功率和電壓表的示數(shù)；〔2若用電阻R3來替換R1,不改變電表的量程,確保電路所有元件均安全使用的情況下。要求：在移動滑動變阻器滑片的過程中,電路中的最大電流恰好是最小電流的3倍,求滿足要求的R3的阻值。36．如圖甲所示是小華同學(xué)設(shè)計的一種測定油箱內(nèi)油量的裝置,其中R0為定值電阻,R為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力的變化圖象如圖乙所示。油量表由量程為0～3V的電壓表改裝而成。壓敏電阻R能夠承受的最大壓力為800N,電源電壓保持6V不變。壓敏電阻受到最大壓力時,電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值〔g取10N/kg求：〔1測定值電阻R0的阻值為多大？〔2當(dāng)壓敏電阻R所受壓力為400N時,電壓表示數(shù)是多大？〔3當(dāng)所受壓力為500N時,電阻R的阻值為多大？37．實際測量中使用的大量程電流表是由小量程電流表改裝而成的,圖甲中G是滿偏電流〔即小量程電流表允許通過的最大電流Ig=1mA的電流表,其電阻Rg=10Ω?！?如把它當(dāng)成一個小量程的電壓表,其量程是多少？〔2圖乙為某同學(xué)改裝后的電流表電路圖,已知R1=1Ω,R2為定值電阻,若使用A和C連個接線柱時,電表的量程為3mA,求R2的阻值,若使用A和B兩個接線柱時,求電表的量程。38．在圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為10歐。閉合電鍵S,兩電流表的示數(shù)分別為0.8安和0.6安。①求電源電壓U。②求電阻R2的阻值。③現(xiàn)用電阻R0替換電阻R1、R2中的一個,替換前后僅一個電流表的示數(shù)變化了0.4安。求電阻R0的阻值。39．如圖甲所示的電路中,R0為定值電阻,R1為滑動變阻器〔其最大阻值為40Ω．閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動變阻器的滑片P從a端移至b端的過程中,R1消耗的電功率隨R1電阻變化關(guān)系如圖乙所示,根據(jù)圖象信息。求：〔1電路中最小電流；〔2電源電壓；〔3R0消耗的最大電功率。40．為了防止酒駕事故的出現(xiàn),酒精測試儀已被廣泛應(yīng)用。交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖所示。電源電壓恒為10V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時,R2的電阻為60Ω．使用前要通過調(diào)零旋扭〔即滑動變阻器R1的滑片對酒精測試儀進(jìn)行調(diào)零,此時電壓表的示數(shù)為6V．〔1電壓表示數(shù)為6V時,電流表示數(shù)為多少？〔2電壓表的示數(shù)為6V時,滑動變阻器R1的電阻值為多少？〔3調(diào)零后,R1的電阻保持不變。某駕駛員對著酒精測試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達(dá)到0.2A,現(xiàn)在國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL,試通過計算判斷被檢測者是否酒駕。此時電壓表的示數(shù)為多少？41．如圖所示電路中,電源電壓保持不變,R0為定值電阻,燈泡L的額定電壓UL=6V．?dāng)嚅_S1,閉合S2、S3,移動滑動變阻器的滑片,當(dāng)電流表示數(shù)I1=0.2A時,電壓表的示數(shù)U1=4.8V．閉合S1、S2、S3,滑片滑至最右端時,燈泡L正常發(fā)光,電流表的示數(shù)I2=0.75A．?dāng)嚅_S3,閉合S1、S2,在移動滑片的過程中,當(dāng)電流表示數(shù)分別為I、2I時,滑動變阻器的電功率均為P同．忽略燈泡電阻隨溫度的變化。求：〔1定值電阻R0的阻值；〔2燈泡L的額定電流IL；〔3滑動變阻器的電功率P同。42．如圖是一個溫度可調(diào)的育苗箱電路,電源電壓為36V,且保持不變。發(fā)熱電阻R1的阻值為40Ω,R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P移到a端時,R1的功率最大；將滑片P移到b端時,電路中的電流是0.4A．試求：〔1R1的最大功率是多少？〔2滑動變阻器R2的最大阻值是多少？〔3將滑片P移到某一位置,R2兩端電壓為16V時,通電5min,電流對整個電路做的功是多少？43．在如圖所示電路中,電源電壓6V恒定,電流表的量程為0～0.6A,電壓表的量程為0～3V,燈泡的規(guī)格分別為L1"6V1.8W"和L2"6V1.2W",滑動變阻器R的規(guī)格為"50Ω1.5A",不計溫度對燈絲電阻的影響。求：〔1燈泡L1的電阻〔2滑動變阻器的滑片P放在a端時,閉合開關(guān)S1、S2、S3后,電流表的讀數(shù)是多少？〔3閉合開關(guān)S1、S2,斷開S3時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,使燈泡L1的實際功率為0.8W時,滑動變阻器消耗的電功率是多少？〔4若兩燈中只允許一盞燈工作,且要求電路元件安全使用,在滑片移動過程中,整個電路至少消耗多少電功率？44．在如圖所示電路中,電流表量程為0～0.6A,電壓表量程為0?3V,電阻R2的阻值為20Ω,燈泡R1的阻值和同一電源的電壓均保持不變。請畫出該題的各個等效電路圖?！?只閉合開關(guān)S2、S3時,電流表示數(shù)為0.2A,求電源電壓是多少？〔2只閉合開關(guān)S1、S2、S3時,R1正常發(fā)光,電路總功率為2.4W,求R1的阻值是多少？〔3只閉合開關(guān)S1,滑動變阻器R3的滑片調(diào)至最右端,R3兩端的電壓為U3；再將電源更換,保持滑片位置不變,R3兩端的電壓變?yōu)閁3′,電流表示數(shù)為0.15A．已知U3：U3′=2：3．求更換電源后,只閉合開關(guān)S1、S4時,在不損壞電流表、電壓表和燈泡的情況下,R3的阻值變化范圍是多少？45．如圖所示,小燈泡L上標(biāo)有"6V3W"字樣,電流表量程為0﹣0.6A,電壓表量程為0﹣15V,變阻器R的最大電阻為120Ω．只閉合S1,滑片置于a點時,變阻器連入電路中的電阻為Ra,且Ra：R0=6：5,燈L正常發(fā)光,電流表示數(shù)為Ia．只閉合S2,移動滑片,當(dāng)滑片置于b點時,電流表示數(shù)為Ib．此時電壓表示數(shù)與滑片置于a點時相等,Ia：Ib=5：3．〔燈絲電阻不隨溫度變化求：〔1小燈泡的電阻；〔2定值電阻R0和電源電壓U；〔3在電表的示數(shù)不超過量程,燈泡兩端的電壓不超過額定值的情況下,只閉合S1時,變阻器連入電路的最小電阻為多少？在電表的示數(shù)不超過量程,只閉合S2時,電路消耗的最小功率為多少？46．如圖甲所示是科技興趣小組設(shè)計的水箱水位測量裝置示意圖,電源電壓18V保持不變,電壓表量程0﹣15V,電流表量程0﹣3A,可供選擇的定值電阻R0有10Ω和3Ω,R1是長20cm、阻值為20Ω的電阻絲,其接入電路的電阻與接入電路的長度成正比?；琍把電阻絲與輕質(zhì)彈簧的指針連在一起,與電路接觸良好。圓柱體M長80cm,底面積為200cm2．當(dāng)水位處于最高處時,M剛好浸沒在水中,滑片P恰好在R1的最上端。輕質(zhì)彈簧阻值不計,彈簧的伸長長度△L始終與受到的拉力F成正比,如圖乙所示。〔1當(dāng)水位下降,請通過分析、推理,判斷電路中示數(shù)會隨之減小的電表是哪個？〔2請通過計算、分析,確定選用的定值電阻R0的阻值；〔3當(dāng)水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為60cm時,電流表示數(shù)為多少？〔ρ=1.0×103kg/m3g=10N/kg47．如圖是小明設(shè)計的探究電路特點的實驗電路圖,其中電源電壓為4.5V,定值電阻R0的規(guī)格為"5Ω1A",變阻器上標(biāo)有"20Ω1A",燈L上標(biāo)有"2.5V1W",電流表選擇量程"0﹣0.6A",電壓表選擇量程為"0﹣3V"。S1閉合,S2接b,調(diào)節(jié)變阻器滑片位置使燈正常發(fā)光。不計燈絲電阻變化。求：〔1燈正常發(fā)光時,通過變阻器的電流；〔2保持變阻器滑片位置不動,當(dāng)S1閉合,S2接a時,定值電阻R0的功率；〔3當(dāng)S1閉合,S2接a時,為保證電路中各元件的安全,變阻器允許接入電路的阻值范圍。48．如圖所示,電源電壓和燈泡L的電阻均保持不變,R1=5Ω,燈L標(biāo)有"6V3.6W"字樣,電流表量程為0﹣3A,電壓表量程為0﹣15V,滑動變阻器標(biāo)有"2A"字樣,求〔1只閉合S1時,小燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為多大；〔2閉合S1、S2、S3,滑片移到b端時,電流表的示數(shù)為I總=2.4A,則滑動變阻器的最大阻值為多少；〔3在保證各元件正常工作的情況下,整個電路的最大功率為多少。49．如圖所示,電源電壓和小燈泡的阻值均保持不變,小燈泡L標(biāo)有"4V1.6W"字樣,R1=20?,滑動變阻器R2允許通過的最大電流為1A,電流表的量程為0﹣0.6A,電壓表的量程為0﹣3V?！?求小燈泡的電阻。〔2只閉合開關(guān)S2時,電壓表的示數(shù)為2V,則R1消耗的電功率是多少？〔3在不損壞各電路元件的情況下,若閉合所有開關(guān),滑動變阻器R2消耗的最大功率和最小功率之比為3：1,若只閉合開關(guān)S3,小燈泡L消耗的電功率變化范圍是多少？50．在如圖甲所示的電路中,電源電壓為6V且保持不變,閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動到a端的過程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖象如圖乙所示,則：〔1R1的電阻為為多少？〔2電路消耗的最小功率為多少？〔3滑動變阻器消耗的最大功率為多少？2018年04月18日XX一中的初中物理組卷參考答案與試題解析一．計算題〔共50小題1．如圖所示,是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖,已知井深10m,物體重G=4×103N,汽車重G車=3×104N,汽車勻速拉繩子時的拉力F=2×103N,汽車受到的阻力為車重的0.05倍。請計算：〔1若汽車運動的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口,需要多長時間？〔2滑輪組的機(jī)械效率是多少？〔保留一位小數(shù)〔3汽車的牽引力是多大？〔4將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是多少？[解答]解：〔1由圖可知,滑輪組中由3段繩子承擔(dān)重物,則物體上升的速度為：v物=v車=×1.2m/s=0.4m/s；物體由井底拉至井口需要的時間：t====25s；〔2滑輪組的機(jī)械效率為：η=====×100%≈66.7%；〔3由題意可得,汽車受到的阻力為：f=0.05G車=0.05×3×104N=1500N；汽車勻速直線運動,受到平衡力作用,在水平方向上,汽車受到向右的牽引力、向左的拉力、向左的阻力作用；由力的平衡條件可得牽引力：F牽=F拉+f=2×103N+1500N=3500N；〔4汽車運動的距離：s車=s繩=3h=3×10m=30m；牽引力做功為：W牽=F牽s車=3500N×30m=1.05×105J；答：〔1若汽車運動的速度為1.2m/s,則將物體由井底拉至井口,需要25s；〔2滑輪組的機(jī)械效率是66.7%；〔3汽車的牽引力是3500N；〔4將物體由井底拉至井口,汽車的牽引力做的功是1.05×105J。2．如圖所示裝置是實驗室在用輕繩繞成的滑輪組。懸掛的重物G=4.8N,當(dāng)重物靜止于任意位置時,手對輕繩的拉力均為F1=1.8N；當(dāng)重物勻速上升時,手對輕繩的拉力為F2=2.0N,且物重上升過程中動滑輪恰好轉(zhuǎn)過1圈。已知動滑輪周邊凹槽的周長C=0.3m,求〔1動滑輪的重力；〔2重物上升過程中的有用功、總功以及滑輪組的機(jī)械效率。[解答]解：〔1由圖可知,n=3；當(dāng)重物靜止于任意位置時,手對輕繩的拉力均為F1=1.8N；則有：F1=〔G+G動,故G動=3F1﹣G=3×1.8N﹣4.8N=0.6N；〔2因為物體上升h,動滑輪也上升h,而繩子自由端上升3h〔相對于地面,所以繩子自由端相對于動滑輪移動距離為2h,即物體上升高度h是繩子自由端相對于滑輪移動距離的一半。所以物體上升的高度h=C=×0.3m=0.15m,拉力端移動距離s=3h=3×0.15m=0.45m。W有=Gh=4.8N×0.15m=0.72J；所做的總功為：W總=F2s=2N×0.45m=0.9J；機(jī)械效率為：η==×100%=80%；答：〔1動滑輪的重力為0.6N；〔2重物上升過程中的有用功為0.72J；總功為0.9J；滑輪組的機(jī)械效率為80%。3．配重M單獨置于水平地面上靜止時,對地面壓強(qiáng)為3×105帕,將配重M用繩系杠桿的B端,在杠桿的A端懸掛一滑輪,定滑輪重150N,動滑輪重90N,杠桿AB的支點為O,OA：OB=5：3,由這些器材組裝成一個重物提升裝置,如圖所示,當(dāng)工人利用滑輪組提升重力為210N的物體以0.4m/s的速度勻速上升時,杠桿在水平位置平衡,此時配重M對地面壓強(qiáng)為1×105帕?！哺軛U與繩的重量、滑輪組的摩擦均不計,g=10N/kg〔1求滑輪組的機(jī)械效率？〔2配重M質(zhì)量是多少千克？〔3為使配重M不離開地面,人對繩的最大拉力是多少牛頓？[解答]解：〔1根據(jù)圖示可知,n=2,則F=〔G+G動=〔210N+90N=150N；滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=×100%=×100%=70%；〔2設(shè)配重M的底面積為S,由p=可得：3×105Pa=﹣﹣﹣﹣①當(dāng)物體勻速上升時,作用在杠桿A端的力：FA=3F+G定=3×150N+150N=600N；由杠桿平衡條件可得,FB×OB=FA×OA即FB===1000N；由p=可得：1×105Pa==﹣﹣﹣﹣﹣②聯(lián)立①②可得：3=GM=1500N；由G=mg可得,m===150kg；〔3當(dāng)配重對地面的壓力為0時,人對繩子的拉力最大,此時B端受到的拉力為1500N；由杠桿平衡條件可得,FB′×OB=FA′×OA即FA′===900N；以定滑輪為研究對象,定滑輪受向下的重力G定、3段繩子向下的拉力3F′和向上的拉力FA′,由力的平衡條件可得：3F′+G定=FA′,則人對繩的最大拉力：F′===250N。答：〔1滑輪組的機(jī)械效率為70%；〔2配重M質(zhì)量是150千克；〔3為使配重M不離開地面,人對繩的最大拉力是250牛頓。4．如圖甲所示,打撈船利用電動機(jī)和纜繩的拉力從水庫底豎直打撈出一實心金屬塊,如圖乙表示了電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P與金屬塊上升時間t的關(guān)系。已知：0～80s時間內(nèi),金屬塊始終以v=0.1m/s的速度勻速上升,當(dāng)t=80s時,金屬塊底部恰好平穩(wěn)的放在輪船的水平甲板上,已知ρ水=1×103kg/m3,g取10N/kg,金屬塊上升過程中的摩擦阻力不計,求：〔1原來金屬塊在水中的深度h；〔2金屬塊的密度ρ[解答]解：〔1由圖象可知,在0﹣50s,金屬塊全部浸沒在水中；故在水中升高的距離即金屬塊在水中的深度h為：h=s=vt=0.1m/s×50s=5m；〔2金屬塊全部浸沒在水中時,由P=Fv可得：金屬塊受到的拉力為：F===3.4×104N；由圖象可知在60﹣80s,金屬塊已完全出水,在空氣中；故此時的拉力等于金屬塊的重力,即F′=G；在空氣中時,由由P=Fv可得：金屬塊重力為：G=F′===5.4×104N；則金屬塊質(zhì)量為：m===5.4×103kg；金屬塊全部浸沒在水中時,受到的浮力為：F浮=G﹣F=5.4×104N﹣3.4×104N=2×104N；由阿基米德原理F浮=ρ液gV排得：物體體積為：V=V排===2m3；故金屬塊密度為：ρ===2.7×103kg/m3；答：〔1原來金屬塊在水中的深度h為5m；〔2金屬塊的密度ρ為2.7×103kg/m3。5．將底面積為2S的圓柱形薄壁容器放在水平桌面上,把質(zhì)地均勻的實心圓柱體物塊豎直放在容器底部,其橫截面積為S,如圖1所示,然后向容器內(nèi)緩慢注入某種液體,物塊始終直立,物塊對容器底部的壓力與注入液體質(zhì)量關(guān)系如圖2所示,完成下列任務(wù)：〔1判斷物塊的密度與液體密度的大小關(guān)系,并寫出判斷依據(jù)；〔2求注入液體的質(zhì)量為m0時,物塊對容器底部的壓力；〔3求注入液體的質(zhì)量為m1時,液體對容器底部的壓強(qiáng)。[解答]解：〔1由圖象可知,當(dāng)物體全部浸沒在液體中時,物塊對容器底部的壓力不為零,所以物塊的重力大于物塊所受的浮力,即處于下沉狀態(tài),根據(jù)浮沉條件可知ρ物＞ρ液；〔2由圖象可知,物體的重力G=F0,注入液體的質(zhì)量為m0時,物塊剛剛浸沒,則物塊排開液體的體積V排=V物=Sh,此時液體的體積為V液=〔2S﹣Sh=Sh；則ρ液==,則物塊所受的浮力F浮=ρ液gV排=×g×Sh=m0g,由于物體處于靜止?fàn)顟B(tài),則受的力合力為零,所以F支+F浮=G,根據(jù)力的作用是相互的可知：物塊對容器底部的壓力F壓=F支=G﹣F浮=F0﹣m0g；〔3注入液體的質(zhì)量為m1時,液體對底部的壓力F=m1g+F浮=m1g+m0g,則液體對底部的壓強(qiáng)p==。答：〔1物塊的密度大于液體密度,當(dāng)物體全部浸沒在液體中時,物塊對容器底部的壓力不為零,物塊的重力大于物塊所受的浮力；〔2注入液體的質(zhì)量為m0時,物塊對容器底部的壓力為F0﹣m0g；〔3注入液體的質(zhì)量為m1時,液體對容器底部的壓強(qiáng)為。6．如圖甲所示,A,B為兩個實心正方體,若將它們放在水平地面上,A對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)為B對地面壓強(qiáng)的兩倍,若將它們放入柱狀容器的水中〔水未溢出,兩物體靜止后,如圖乙所示,A物體有的體積露出水面,B物體靜止在水中,容器底部受到水的壓力比未放入兩物體時增加1.52N．〔g取10N/kg求：〔1B物體的重力？〔2若將B物體取出輕壓在A物體上〔水未溢出,待兩物體靜止后,A物體露出水面的體積占自身總體積的多少倍？[解答]解：由圖中可知將它們放入水中后,A漂浮,B懸??；根據(jù)物體的浮沉條件可知,漂浮時浮力等于其重力,懸浮時浮力也等于其重力；所以,△F=GA+GB；B物體取出輕壓在A物體上〔水未溢出,物體漂浮,待物體靜止后,受到的浮力仍然等于A和B的重力之和；即F2=F1；pA==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①pB==﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②A漂浮時浮力等于自身的重力；F浮A=GA=ρgVA=ρghA3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③B懸浮時浮力等于自身的重力；F浮B=GB=ρgVB=ρghB3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④又因為pA=2pB﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣⑤①②③④⑤式聯(lián)立可得：hA：hB=3：1；由于△F=GA+GB=ρghA3+ρghB3=19ρghB3=1.52N；所以,hB=0.02m；則hA=3hB=3×0.02m=0.06m；GB=F浮B=ρgVB=ρghB3=1×103kg/m3×10N/kg×〔0.02m3=0.08N；〔2若將B物體取出輕壓在A物體上〔水未溢出,待兩物體靜止后處于漂浮,則F浮=GA+GB=△F=1.52N,根據(jù)F浮=ρ液gV排可得：V排===1.52×10﹣4m3,VA=〔hA33hB=〔0.06m3=2.16×10﹣4m3,所以,=1﹣=1﹣=。答：〔1B物體的重力為0.08N；〔2若將B物體取出輕壓在A物體上〔水未溢出,待兩物體靜止后,A物體露出水面的體積占自身總體積的。7．底面積為400cm2、重2N的薄壁圓柱形容器放在水平地面上,用原長為16cm的彈簧將邊長為10cm的正方體A的下表面中點與容器底部相連,向容器內(nèi)加水至A剛好浸沒,如圖甲所示,此時彈簧長18cm,A對彈簧的拉力為F1．現(xiàn)打開閥門B緩慢放水,當(dāng)A對彈簧的作用力大小再次等于F1時關(guān)閉閥門B．已知彈簧受力F的大小與彈簧長度的變化量△x間的關(guān)系如圖乙所示。不計彈簧的體積及其所受的浮力。求：〔1物體A浸沒時受到的浮力；〔2正方體A的密度；〔3從開始放水到關(guān)閉閥門B,放出水的質(zhì)量。[解答]解：〔1物塊A體積：VA=〔10cm3=103cm3=10﹣3m3,因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,所以,物體A浸沒時受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3=10N；〔2由題意可得：當(dāng)物體A浸沒時,彈簧由16cm伸長到18cm,則彈簧伸長2cm,由圖象可知物體受到的彈力F彈=3N,甲圖中,正方體A受到豎直向下的重力和彈力、豎直向上的浮力,則正方體A的重力：GA=F浮﹣F彈=10N﹣3N=7N,由G=mg可得,正方體A的質(zhì)量：mA===0.7kg,正方體A的密度：ρA===0.7×103kg/m3；〔3放水前水的深度為彈簧現(xiàn)在的長度18cm加上正方體A的邊長,如圖甲所示：即h=18cm+10cm=28cm,則容器內(nèi)水的體積：V水=Sh﹣VA=400cm2×28cm﹣1000cm3=10200cm3,打開閥門B緩慢放水,當(dāng)A對彈簧的作用力大小再次等于F1時,彈簧的壓縮量為2cm,如圖丙所示：正方體A受到豎直向下的重力、豎直向上的浮力和彈力,則此時物體受到的浮力：F浮'=GA﹣F彈=7N﹣3N=4N,此時正方體A排開水的體積：V排===4×10﹣4m3=400cm3,正方體A浸入水的深度：h1===4cm,容器內(nèi)水的深度等于彈簧的原長減去壓縮量再加上正方體浸入水的深度,即h′=16cm﹣2cm+4cm=18cm,容器內(nèi)剩余水的體積：V水'=Sh'﹣V排=400cm2×18cm﹣400cm3=6800cm3,放出水的體積：V放=V水﹣V水'=10200cm3﹣6800cm3=3400cm3,則放出水的質(zhì)量：m放=ρ水V放=1.0g/cm3×3400cm3=3400g=3.4kg。答：〔1物體A浸沒時受到的浮力為10N；〔2正方體A的密度為0.7×103kg/m3；〔3從開始放水到關(guān)閉閥門B,放出水的質(zhì)量為3.4kg。8．經(jīng)濟(jì)建設(shè)中永達(dá)大量機(jī)械設(shè)備,某種起重機(jī)結(jié)構(gòu)如圖所示,A處時動滑輪,B、O處時定滑輪,D是柱塞〔起重時柱塞沿豎直DC方向?qū)Φ醣跜點有支撐力,E是卷揚機(jī)。作用在動滑輪A上共有3股鋼絲繩,卷揚機(jī)轉(zhuǎn)動使鋼絲繩帶動你動滑輪A提升重物,起重機(jī)的吊臂OCB可以看做杠桿,且OB：OC=5：1,用該起重機(jī)將浸沒在水中的長方體集裝箱勻速提出〔忽略水的阻力,放在水平地面上,集裝箱質(zhì)量為4×104kg、底面積為10m2、高為2m．〔g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3求：〔1浸沒在水中的集裝箱受到的浮力；〔2當(dāng)集裝箱放在水平地面上,起重機(jī)未對集裝箱施力時,集裝箱對地面的壓強(qiáng)；〔3若集裝箱在水中被提升2m〔沒露出水面,集裝箱受到的拉力所做的功；〔4當(dāng)集裝箱被提起且仍浸沒在水中時,若起重機(jī)立柱DC對吊臂C點豎直向上的作用力為2×106N,起重機(jī)的滑輪組的機(jī)械效率?！驳醣?、定滑輪、鋼絲繩的重力以及輪與繩的摩擦不計[解答]解：〔1集裝箱浸沒在水中時,排開水的體積V排=V物=Sh=10m2×2m=20m3,浸沒在水中的集裝箱受到的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×20m3=2×105N；〔2集裝箱靜放在水平地面時,對地面的壓力：F=G=mg=4×104kg×10N/kg=4×105N,集裝箱對地面壓強(qiáng)：p===4×104Pa；〔3集裝箱浸沒在水中時,集裝箱受到的拉力：F拉=G﹣F浮=4×105N﹣2×105N=2×105N；集裝箱受到的拉力所做的功：W=F拉s=2×105N×2m=4×105J；〔4如圖所示,做出動力臂L1和阻力臂L2,因為△COG∽△BOF,且OB：OC=5：1。所以由相似三角形的性質(zhì)可得==,即=,由杠桿平衡條件可得,起重機(jī)吊臂B處受到的作用力：F2===F1=×2×106N=4×105N；由圖可知n=3,則繩子自由端的拉力F=F2,集裝箱沒有露出水面被勻速提升的過沉中,起重機(jī)的滑輪組的機(jī)械效率η=====×100%=50%。答：〔1浸沒在水中的集裝箱受到的浮力為2×105N；〔2當(dāng)集裝箱放在水平地面上,起重機(jī)未對集裝箱施力時,集裝箱對地面的壓強(qiáng)為4×104Pa；〔3若集裝箱在水中被提升2m〔沒露出水面,集裝箱受到的拉力所做的功為4×105J；〔4起重機(jī)的滑輪組的機(jī)械效率為50%。9．小明自制了一個測定水箱水面高度的裝置,如圖甲所示。R是滑動變阻器,當(dāng)水面在A處時,水面高60cm,滑動變阻器的滑片P恰好在最下端；當(dāng)水面在B處時,水面高10cm,滑片P在最上端,從水位表〔由電流表改裝而成指針?biāo)缚潭?可知水箱內(nèi)水面高度。電流I和水面高h(yuǎn)關(guān)系的圖象如圖乙所示,已知浮標(biāo)體積為6×10﹣4m3,電源電壓12V不變。求：〔1當(dāng)浮標(biāo)體積的露出水面時,浮標(biāo)所受的浮力是多少？〔2R1的阻值是多少？〔3當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為40Ω時,水面高度是多少？[解答]解：〔1浮標(biāo)所受的浮力：F浮=G排=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×6×10﹣4m3×=4N；〔2當(dāng)水面在A處,只有R1連入電路,hA=60cm,IA=0.6A,由I=,可得,R1===10Ω；〔3當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為40Ω時,電路中的電流：I′===0.12A,由圖2知,h′=20cm。答：〔1當(dāng)浮標(biāo)體積的露出水面時,浮標(biāo)所受的浮力是為4N；〔2R1的阻值為10Ω；〔3當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值為40Ω時,水面高度為20cm。10．如圖所示,底面積為100cm2薄壁圓柱形容器盛有適量的水,重力為12N,體積為2×10﹣3m3的木塊A漂浮在水面上,如圖甲所示；現(xiàn)將一體積為250cm3的合金塊B放在木塊A上方,木塊A恰好有五分之四的體積浸入水中,如圖乙所示。求：〔1圖甲中木塊A受到浮力的大?。弧?合金塊B的密度；〔3將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中,當(dāng)A、B都靜止時,液體對容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了多少？[解答]解：〔1圖甲中木塊A漂浮在水面上,所以,圖甲中木塊A受到的浮力：F浮A=GA=12N；〔2合金塊B放在木塊A上方時整體漂浮,受到的浮力和自身的重力相等,此時排開水的體積：V排=VA=×2×10﹣3m3=1.6×10﹣3m3,此時木塊A受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×l.6×l0﹣3m3=16N,B的重力：GB=F浮﹣GA=16N﹣12N=4N,由G=mg可得,合金的質(zhì)量：mB===0.4kg=400g,合金塊B的密度：ρB===1.6g/cm3=1.6×103kg/m3；〔3將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中,因ρB＞ρ水,所以,合金B(yǎng)將沉底,排開水的體積和自身的體積相等,此時合金B(yǎng)受到的浮力：F浮B=ρ水gVB=1.0×103kg/m3×10N/kg×250×l0﹣6m3=2.5N；木塊A靜止時處于漂浮狀態(tài),則木塊A受到的浮力：F浮A=GA=12N；A和B受到浮力的減少量：△F浮=F浮﹣F浮A﹣F浮B=16N﹣12N﹣2.5N=1.5N,排開水體積的減少量：△V排===1.5×10﹣4m3,水深度的變化量：△h===0.015m,液體對容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了：△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.015m=150Pa。答：〔1圖甲中木塊A受到浮力的大小為12N；〔2合金塊B的密度為1.6×103kg/m3；〔3將合金塊B從木塊A上取去下放入容器的水中,當(dāng)A、B都靜止時,液體對容器底部的壓強(qiáng)比取下合金塊B前減小了150Pa。11．如圖所示,某工程隊在一次施工作業(yè)中,以恒定速度沿豎直方向?qū)①|(zhì)量為5×103kg的圓柱形實心工件從深水中吊起至距水面某一高度。不計水的阻力,根據(jù)繩子作用在工件上端的拉力F的功率P隨工件上升高度h變化的圖象。求：〔1工件上升的速度大??；〔2當(dāng)工件露出水面一半時所受的浮力大??；〔3工件的橫截面積。[解答]解：〔1由P﹣h圖象可知：工件離開水面后拉力F1的功率P1=20kW=20000W,工件離開水面后,受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F1作用而做勻速運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得：F1=G=mg=5000kg×10N/kg=50000N；工件勻速上升的速度v===0.4m/s,〔2由P﹣h圖象可知：工件全部在水中時拉力F2的功率P2=16kW=16000W；此時拉力大小為F2===40000N,工件完全浸沒在水中時,受豎直向下的重力G、豎直向上的拉力F2、豎直向上的浮力F浮作用,工件做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得：F2+F浮=G,則F浮=G﹣F2=50000N﹣40000N=10000N；工件有露出水面時所受浮力F′浮=F浮=5000N；〔3由P﹣h圖象可知工件高h(yuǎn)=12m﹣10m=2m；工件的體積V物=V排===1m3；所以橫街面積是：S===0.5m2；答：〔1工件上升的速度為0.4m/s〔2露出水面一半時所受的浮力大小為5000N；〔3工件的橫截面積S是0.5m2。12．人們利用如圖所示的滑輪組將浸沒在河底的實心物體A打撈上來,物體A的密度為8.0×103Kg/m3,體積為0.2m3．在F作用下物體A勻速豎直上升2m〔物體未露出水面,力F的大小為9000N,不計繩重及滑輪組的摩擦,不計水的阻力,g=10N/Kg．求：〔1物體所受浮力大小和重力大小,〔2繩子能承受的最大拉力為多大才能將物體拉出水面,〔3物體未露出水面時滑輪組的機(jī)械效率。[解答]解：〔1物體A浸沒水中,則V排=V物=0.2m3,由阿基米德原理可得,物體受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2000N；物體的質(zhì)量：m=ρV=8.0×103kg/m3×0.2m3=1600kg；物體的重力：G=mg=1600kg×10N/kg=1.6×104N；〔2物體A浸沒時,受到向下的重力、向上的浮力和拉力的作用；則動滑輪對物體A的拉力：F物=G﹣F浮=1.6×104N﹣2000N=1.4×104N；由圖可知n=2,不計繩重及滑輪組的摩擦,不計水的阻力,則物體浸沒在水中時繩端的拉力：F=〔F物+G動；所以動滑輪的重力：G動=2F﹣F物=2×9000N﹣1.4×104N=4000N；當(dāng)物體全部離開水面時,繩子承受的拉力最大,則F大=〔G+G動=〔1.6×104N+4000N=1×104N；即繩子能承受的最大拉力為1×104N才能將物體拉出水面；〔3物體未露出水面時,動滑輪對物體拉力做的功為有用功,所以,此過程中的有用功為：W有=F物h=1.4×104N×2m=2.8×104J；繩子自由端通過的距離為：s=2h=2×2m=4m；所做總功為：W總=Fs=9000N×4m=3.6×104J；物體未露出水面時滑輪組的機(jī)械效率為：η==×100%≈77.8%；〔1物體所受浮力大小為2000N；重力大小為1.6×104N；〔2繩子能承受的最大拉力為1×104N才能將物體拉出水面；〔3物體未露出水面時滑輪組的機(jī)械效率為77.8%。13．某校課外科技小組的同學(xué)為測量暴雨過后各河段渾濁河水的密度,設(shè)計了如圖所示的一套裝置：A是彈簧測力計,B是邊長為0.1m的均勻正方體浮子,C是圓柱形容器,D是一固定在容器底部的定滑輪。彈簧測力計和正方體浮子之間用一輕質(zhì)無伸縮的細(xì)線通過滑輪相連接?！膊豢紤]滑輪的摩擦解答下列問題：〔1當(dāng)容器中盛有密度為ρ水=1×103kg/m3的適量的清水,按圖中所示,使浮子B浸沒在水中時,測力計A的示數(shù)為2N,浮子B的重力多大？〔2照圖中的方法,將容器中的清水換為適量的渾水,使浮子B浸沒在渾水中時,測力計A的示數(shù)為2.5N．該渾水的密度是多少？〔3在測另一種渾水密度的過程中,照圖中方法,先拉動測力計將浮子B浸沒在渾水中靜止；然后將細(xì)線剪斷,待浮子B靜止漂浮后,容器底部所受渾水的壓力比剪斷細(xì)線前減小了2.8N,則此渾水的密度是多少？[解答]解〔1浮子B受到的浮力：F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×〔0.1m3=10N,根據(jù)圖示可知,浮子B受到豎直向下的拉力和重力以及豎直向上的浮力,因此G=F浮﹣F=10N﹣2N=8N；〔2浮子此時受到豎直向下的拉力和重力以及豎直向上的浮力,所以F浮′=8N+2.5N=10.5N,因為浮子還是浸沒,所以V排=V=〔0.1m3,由F浮=ρ液gV排可知,ρ液===1.05×103kg/m3；〔3此題由兩種計算方法：①當(dāng)浮子B浸沒在渾水中靜止時,浮子B排開渾水的體積為：V1=〔0.1m3=10﹣3m3剪斷細(xì)線后,浮子B漂浮靜止時,B受到的浮力：F浮″=G=8N因為F浮=ρ液gV排,B排開渾水的體積：V2==,△V=V1﹣V2=10﹣3m3_,△F=△pS=ρ液′g△h×s=ρ液′g△V=ρ液′g〔10﹣3m3_=ρ液′g×10﹣3m3_8Nρ液′g×10﹣3m3=△F+8N=2.8N+8N=10.8N故ρ液′==1.08×103kg/m3。②完全浸沒時的浮力=8N+2.8N=10.8Nρ液′g×10﹣3m3=10.8N故ρ液′==1.08×103kg/m3。答：〔1浮子B的重力為8N；〔2渾水的密度是1.05×103kg/m3；〔3此渾水的密度是1.08×103kg/m3。14．圖甲是建造大橋時所用的起吊裝置示意圖,使用電動機(jī)和滑輪組〔圖中未畫出將實心長方體A從河底豎直方向勻速吊起,鋼纜繩對A的拉力F1隨時間t變化的圖象如圖乙所示。A完全離開水面后,電動機(jī)對繩的拉力F大小為7.5×103N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,A上升的速度始終為0.1m/s〔g取10N/kg,不計鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響．求：〔1長方體A未露出水面時受到的浮力；〔2長方體A在水中沒有開始起吊時,上表面受到水的壓強(qiáng)；〔3未起吊前,長方體A對河底的壓強(qiáng)是多大；〔4長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率。[解答]解：〔1根據(jù)圖乙可知,長方體A未露出水面時所受的拉力F1=2×104N；長方體A的重：G=3×104N,故A未露出水面時受到的浮力：F浮=G﹣F1=3×104N﹣2×104N=1×104N；〔2根據(jù)圖乙可知,長方體A從河底到上表面接觸水面所用時間t1=40s,則沒有開始起吊時,長方體上表面所處的深度為h1=vt1=0.1m/s×40s=4m,上表面受到的壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4m=4×104Pa；〔3由圖乙可知,長方體A的高：L=vt2=0.1m/s×〔60s﹣40s=2m,由F浮=ρ水gV排可知,V排===1m3；因為A浸沒在水中,所以A的體積：VA=V排=1m3；則長方體A的底面積SA===0.5m2,起吊前長方體A受浮力的作用,則A對河底的壓力：F′=G﹣F浮=3×104N﹣1×104N=2×104N,壓強(qiáng)：p′===4×104Pa；〔4長方體A完全離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率：η====；所以,n===5,則拉力F作用點移動的速度：v=5×0.1m/s=0.5m/s；故拉力F的功率：P=Fv=7.5×103N×0.5m/s=3750W。答：〔1長方體A未露出水面時受到的浮力為1×104N；〔2長方體A在水中沒有開始起吊時,上表面受到水的壓強(qiáng)為4×104Pa；〔3未起吊前,長方體A對河底的壓強(qiáng)是4×104Pa；〔4長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率為3750W。15．如圖所示是利用起重機(jī)打撈水中物體的示意圖,吊臂前端由滑輪組組成,動滑輪總重300Kg,繩重和摩擦不計?，F(xiàn)在用此起重機(jī)從水中把質(zhì)量為2×103Kg,體積為0.8m3的物體G勻速提起,滑輪組上鋼絲繩拉力F的功率為3KW〔g=10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3．求：〔1物體完全浸沒在水中時受到的浮力；〔2物體離開水面前拉力F的大??；〔3物體離開水面前上升的速度；〔4物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率為多大；〔5物體離開過程中,滑輪組的機(jī)械效率有變化嗎？[解答]解：〔1物體完全浸沒在水中時,則V排=V物=0.8m3,則浸沒在水中時物體受到的浮力：F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.8m3=8×103N；〔2物體重力：G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N；物體離開水面前受重力、滑輪組對物體的拉力G′和浮力的作用,根據(jù)受力平衡可知,物體的重：G=G′+F??；所以,G′=G﹣F浮=2×104N﹣8×103N=1.2×104N；動滑輪的總重力為：G動=m動g=300kg×10N/kg=3×103N；由圖可知,動滑輪上的繩子股數(shù)為n=3,由于繩重和摩擦不計,所以繩子的拉力為F=〔G′+G動=×〔1.2×104N+3×103N=5×103N；〔3已知拉力F的功率P=3kW=3000W,根據(jù)P===Fv可得,繩端移動速度：v===0.6m/s,則物體上升的速度為：v′=v=×0.6m/s=0.2m/s；〔4由于繩重和摩擦不計,則η===,所以,物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率：η=×100%=×100%=80%?！?物體離開水面過程中,由于其所受的浮力變小,相當(dāng)于滑輪下面的物重增加了,即有用功增大了；使用同一滑輪組提升的物體時,產(chǎn)生的額外功相同；根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η==可知,滑輪組機(jī)械效率增大,即物體離開水面過程中,滑輪組的機(jī)械效率變大；當(dāng)物體離開水面后,物重不變,即有用功和額外功都不變,故機(jī)械效率不變。答：〔1物體完全浸沒在水中時受到的浮力為8×103N；〔2物體離開水面前拉力F的大小為5×103N；〔3物體離開水面前上升的速度為0.2m/s；〔4物體離開水面前,滑輪組的機(jī)械效率為80%。〔5物體離開水面過程中,滑輪組的機(jī)械效率變大；物體離開水面后,滑輪組的機(jī)械效率不變。16．底面積為400cm2的薄壁柱形容器內(nèi)裝有適量的水,將其豎直放在水平桌面上,把邊長為10cm的正方體木塊A放入水后,再在木塊A的上方放一物體B,物體B恰好沒入水中,如圖〔a所示。已知物體B的密度為5×103kg/m3．質(zhì)量為0.5kg．求：〔1物體B受到的浮力；〔2木塊A的密度。〔3若將B放入水中,如圖〔b所示,則水對容器底部壓強(qiáng)變化了多少？[解答]解：〔1由ρ=可知物體B的體積VB===l×l0﹣4m3,木塊B浸沒在水中,排開水的體積V排B=VB=l×l0﹣4m3,則木塊B受到的浮力：F浮B=ρ水gV排B=1×103kg/m3×10N/kg×l×l0﹣4m3=1N；〔2圖a中,VA=〔10cm3=1000cm3=1×10﹣3m3,由于A、B共同懸浮,則F浮A+F浮B=GA+GB,即ρ水g〔VA+VB=ρAgVA+mBg,則木塊A的密度：即ρ水g〔VA+VB=ρAgVA+mBg,ρA===0.6×103kg/m3,〔3B放入水中后,A漂浮,有一部分體積露出水面,造成液面下降,A漂浮,F浮A=GA,即：ρ水gVA排=ρAgVA,VA排===6×10﹣4m3。液面下降△h====0.01m,液面下降△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m=100Pa。答：〔1物體B受到的浮力為1N；〔2木塊A的密度為0.6×103kg/m3。〔3若將B放入水中,如圖〔b所示,則水對容器底部壓強(qiáng)變化了100Pa。17．如圖所示,兩相同容器放置在水平地面上,底面積均為500cm2,現(xiàn)有兩根完全相同的輕細(xì)彈簧,甲圖中長方體木塊被彈簧拉著浸沒在水中,乙圖中長方體石塊被彈簧拉著浸沒在水中。木塊和石塊體積相同,木塊和石塊靜止時兩彈簧的伸長量相等,且液面正好相平。已知,木塊重力G木=10N,水和木塊密度關(guān)系ρ水=2ρ木,ρ水=1×103kg/m3〔忽略彈簧體積及所受浮力?！?求甲圖中木塊所受浮力；〔2求石塊的密度；〔3求兩容器對地面的壓強(qiáng)差。[解答]解：〔1由題知,ρ水=2ρ木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①根據(jù)G=mg和ρ=可得,木塊的重力G木=ρ木V木g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②木塊完全浸沒在水中,排開水的體積等于其自身體積,則木塊受到的浮力：F浮木=ρ水gV木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③聯(lián)立①②③式可得,F浮木=2G木=2×=20N；〔2對乙圖中的石塊進(jìn)行受力分析可知,石塊在重力、浮力和拉力的作用下靜止,處于平衡狀態(tài),有：F2+F浮石=G石,因為木塊和石塊體積相同,均浸沒在水中,排開水的體積相等,所以,根據(jù)F浮=ρ水gV排可知鐵塊受到的浮力等于木塊受到的浮力,即F浮石=F浮木=20N,則G石=F2+F浮石=10N+20N=30N,根據(jù)F浮石=ρ水gV石得：V石=,因為G石=ρ石V石g,則ρ石===ρ水=×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3；〔3由于力的作用是相互的,則水中的物體對水產(chǎn)生向下的壓力大小與物體受到浮力相等,則甲容器對桌面的壓力F′=G容器+G水甲+G木,乙容器對桌面的壓力F″=G容器+G水乙+F浮石,由于木塊和石塊體積相同,木塊和石塊靜止時浸沒在水且液面正好相平,所以G水甲=G水乙,則△F=F″﹣F′=F浮石﹣G木=20N﹣10N=10N,所以,△p===200Pa。答：〔1甲圖中木塊所受浮力為20N；〔2石塊的密度為1.5×103kg/m3；〔3兩容器對地面的壓強(qiáng)差為200Pa。18．小陽站在地面上腳與地面的接觸面積是S腳=500cm2,且保持不變,用圖甲所示的滑輪組提起在水中的物體A,物體A重GA=735N,體積為VA=1.5×10﹣2m3．當(dāng)物體緩慢勻速豎直上升,在物體A未離開水面前,小陽對地面的壓強(qiáng)是p1,使用滑輪組的機(jī)械效率是η1；在物體A完全離開水面后,小陽對地面的壓強(qiáng)是p2,使用滑輪組的機(jī)械效率是η2．水對物體的阻力、滑輪組輪與軸的摩擦、繩重和繩的伸長都忽略不計時,p1：p2=5：4,η1：η2=84：85．小陽仍用該滑輪組加一個定滑輪勻速拉動放在水平地面的物體B,如圖乙所示,他對地面的壓強(qiáng)p3=2.94×103Pa,物體B在t=3s時間內(nèi)移動s=0.6m．〔g取9.8N∕kg求：〔1物體A的密度ρA及它在水中所受的浮力F浮；〔2小陽的體重G人；〔3當(dāng)小陽拉動物體B時,機(jī)械效率和總功率。[解答]解：〔1∵G=mg=ρVg,∴物體A的密度：ρA===5×103kg/m3,F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.5×10﹣2m3×9.8N/kg=147N；〔2人站在地面上靜止,拉動水中的物體時,受到三個力：重力G人、繩子拉力F1′、地面支持力N1,如圖由同一直線力的平衡,G人=F1′+N1,人對地面的壓力N1′與地面對人的支持力N1為相互作用力,N1′=N1,人對繩子的拉力F1與繩子對人的拉力F1′為相互作用力,F1′=F1,小陽對地面的壓力：N1′=G人﹣F1,小陽對地面的壓強(qiáng)：p1==,η1===,同理,人站在地面上靜止,拉動水面上的物體時,受到三個力：重力G人、繩子拉力F2′、地面支持力N2,如圖小陽對地面的壓力：N2′=G人﹣F2,小陽對地面的壓強(qiáng)：p2==,η2===,∵η1：η2=84：85,即：：=84：85,：=84：85,解得：G動=36.75N,∵摩擦、繩重和繩的伸長忽略不計,∴F1=〔GA+G動﹣F浮=〔735N+36.75N﹣147N=208.25N,F2=〔GA+G動=〔735N+36.75N=257.25N,∵p1：p2=5：4,∴〔G人﹣F1：〔G人﹣F2=5：4,G人=5F2﹣4F1=5×257.25N﹣4×208.25N=453.25N〔3人站在地面上靜止,拉動水平地面上的物體時,受到三個力：重力G人、繩子拉力F3′、地面支持力N3,人對地面的壓力N3′與地面對人的支持力N3是相互作用力,大小相等。人對繩子的拉力F3與繩子對人的拉力F3′為相互作用力,F3′=F3,小陽對地面的壓力：N3′=G人﹣F3,F3=G人﹣p3×S=453.25N﹣2.94×103Pa×500×10﹣4m2=306.25N,∵F3=〔G動+f,∴物體B在地面上運動時受到的摩擦力：f=3F3﹣G動=3×306.25N﹣36.75N=882N,η3======96%。P====183.75W。答：〔1物體A的密度ρA為5×103kg/m3,它在水中所受的浮力為147N；〔2小陽的體重為453.25N；〔3當(dāng)小陽拉動物體B時,機(jī)械效率為96%,總功率為183.75W。19．如圖所示,用滑輪組從12m深的水中以0.25m/s的速度勻速提起底面積為0.04m2、高2m的實心圓柱體,該圓柱體的密度是2.0×103kg/m3．已知繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力F為500N．〔不計摩擦和繩重,g取10N/kg,求：〔1該物體露出水面前所受的浮力。〔2將物體勻速提升至露出水面前,該裝置的機(jī)械效率為80%,裝置所做的額外功?！?判斷在提升的過程中繩子會不會被拉斷,寫出分析過程。若繩子能被拉斷,求經(jīng)過多長時間繩子被拉斷？〔不考慮液面高度的變化[解答]解：〔1圓柱體的體積：V=Sh=0.04m2×2m=0.08m3,圓柱體浸沒在水中,所以V排=V物=0.08m3,物體露出水面前所受的浮力：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m3=800N；〔2物體的重力：G=mg=ρ物Vg=2.0×103kg/m3×0.08m3×10N/kg=1600N,將物體勻速提升至露出水面前,物體上升的高度為12m﹣2m=10m,有用功：W有用=〔G﹣F浮h=〔1600N﹣800N×10m=8000J,由η==80%可得,拉力做的總功：W總===10000J,裝置所做的額外功：W額=W總﹣W有用=10000J﹣8000J=2000J；〔3繩子會不會被拉斷的分析過程：不計摩擦和繩重,由W額=G動h可得,動滑輪的重力：G動===200N,由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)為3,當(dāng)物體全部離開水中時,假設(shè)繩子不斷,此時繩子所受的拉力：F繩=〔G物+G動=×〔1600N+200N=600N,此時的拉力大于繩子能承受的最大拉力500N,所以繩子會被拉斷,設(shè)繩子被拉斷時物體在水中的體積為V排′,則F=〔G物+G動﹣ρ水gV排′,即：500N=〔1600N+200N﹣1.0×103kg/m3×10N/kg×V排′解得：V排′=0.03m3,此時圓柱體浸入水中的深度：h′===0.75m,繩子被拉斷時圓柱體上升的高度：h″=12m﹣0.75m=11.25m,由v=可得,繩子被拉斷時的時間：t===45s。答：〔1該物體露出水面前所受的浮力為800N；〔2裝置所做的額外功為2000J；〔3經(jīng)過45s繩子被拉斷。20．一個薄壁圓柱形容器放在水平桌面上,如圖1所示,容器中立放著一個均勻?qū)嵭膱A柱體A,現(xiàn)慢慢向容器中加水〔已知水的密度為ρ水,加入的水對容器底部的壓強(qiáng)p與所加水的質(zhì)量m的關(guān)系圖象如圖3所示,容器足夠高,在整個過程中無水溢出,A的底面始終與容器中的水面平行,當(dāng)加入水的質(zhì)量為m1時,圓柱體A露出水面的高度為h0,如圖2所示。求：〔1圓柱體的高度；〔2圓柱體的密度；〔3薄壁圓柱形容器的底面積。[解答]解：〔1由圖3可知,當(dāng)加入水的質(zhì)量為m1時,水對容器底部的壓強(qiáng)為p1,由p=ρgh可得,此時水