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题文

用如图所示的滑轮组提升水中的物体M,A为动滑轮B、C为定滑轮。物体M高为3m,底面积为0.02m2,密度为4.5×103kg/m3。物体M完全在水面下以0.2m/s速度匀速竖直上升的过程中,电动机加在绳子自由端的拉力为F,拉力F做功的功率为P,滑轮组的机械效率为η。已知电动机的输出功率为480W恒定不变,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。求:

(1)物体M完全在水面下时的浮力;
(2)滑轮组的机械效率η。

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 杠杆机械效率的测量实验 验电器的原理及使用 滑轮组及其工作特点
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如图甲所示,把边长为0.1m的正方体木块放入水中,静止时有2/5的体积露出水面,然后在其上表面放一块底面积为2.0×10-3m2的小柱体,如图乙所示,静止时方木块刚好能全部浸入水中.(g=10N/kg)求:

(1)甲图中木块受到的浮力?
(2)木块的密度?
(3)小柱体放在木块上面时对木块的压强?

如图甲所示,是小明家电水壶的铭牌;其工作电路如图乙所示,其中S是温控开关,R1是电热管,当电水壶处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另一处,处于保温状态,.请解答以下问题:

⑴A、B是两种不同颜色的灯,红色表示加热,黄色表示保温,请你分析A灯为___色;
⑵求保温电阻R2的阻值(不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响,保温功率是指保温时电路的总功率).
⑶若壶中有2kg水,初温37℃,把这些水加热到100℃,需消耗多少电能?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
⑷为测量该电水壶的实际功率,小明关闭家中其它用电器,只让电水壶通电对水加热,观察到家中电能表的指示灯2min闪烁了81次(电能表上标有“3000revs/kW·h”的字样),则该电水壶的实际功率为多大?

一辆小汽车,总重为1.2×104N,每个轮胎与地面接触的面积为300cm2,小汽车以72km/h的速度在一段水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20kW,若小汽车行驶的距离为100km.求:
⑴该车静止在水平路面上时,对路面的压强是多少.
⑵该小汽车在这段路面上以72km/h的速度匀速行驶时所受阻力是多大
⑶小汽车在这段路程中至少要燃烧多少L的汽油?(汽油的热值为3.2×107J/L)

如图甲所示是某家用电热水壶及铭牌,如图乙所示是它的工作简化电路(R1和R2都是发热电阻),其中S是温度自动控制开关,当温度升高到一定值时,电热水壶自动切换到保温状态。(不计温度对电阻的影响)求:

(1)电热水壶加热时,电路中的电流是多少?
(2)电阻丝R1的阻值多大?
(3)电热水壶保温11min时,电阻R1所消耗的电能是多少?

如图是某型号起重机从水中调起一重7.9t的钢锭,L1、L2分别为2m、6m。(g取10N/kg,ρ=7.9×103kg/m3)求:

(1)钢锭全部浸在水中时受到的浮力是多大?
(2)起重机将钢锭调离水面后,起重机的作用力F1是多大?
(3)调离水面后钢锭又匀速上升了3m,这个过程中起重机做的功为3.95×105J,这时,起重机的机械效率是多少?

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