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19.利用輪船上的電動機(jī)和纜繩從水庫底豎直打撈出一長方體物體,下圖2P-t圖象中表示了電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P與物體上升時間t的關(guān)系.已知0~80s時間內(nèi),物體始終以v=0.2m/s的速度勻速上升,當(dāng)t=80s時,物體底部恰好與輪船的甲板相平.已知電動機(jī)的電壓是200V,物體上升過程中的摩擦阻力不計.求:
(1)湖水的深度h1,甲板離水面距離h2
(2)物體的長度L,質(zhì)量m,體積V.
(3)若電動機(jī)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率為80%,求在0~50s內(nèi),電動機(jī)線圈中電流的大�。�

分析 (1)由圖象可知,物體從湖底至完全露出水面的時間t1=60s,根據(jù)s=vt求出湖水的深度,
根據(jù)t=80s,物體底部恰好與水平甲板相平,可求得甲板離水面距離;
(2)已知物體運動的速度,由圖象可知物體底部恰好平穩(wěn)的放在輪船的水平甲板上所用時間t3=80s-60s=20s,然后可求得長度,由P=Wt結(jié)合圖象可求得物體的重力,然后可知其質(zhì)量,再利用F=G-F可求得其浮力,再利用浮力公式變形可求得其體積;
(3)由圖象可知在0~50s內(nèi),其功率為P1,根據(jù)電動機(jī)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率為80%,再利用P=UI可求得電動機(jī)線圈中電流的大�。�

解答 解:
(1)物體從湖底至完全露出水面的時間t1=60s,
根據(jù)v=st可知,
湖水的深度h1=vt1=0.2m/s×60s=12m;
因為當(dāng)t=80s時,物體底部恰好平穩(wěn)的放在輪船的水平甲板上.由圖可知,t2=80s-60s=20s,
則h2=vt2=0.2m/s×20s=4m;
(2)①由圖象可知物體底部恰好平穩(wěn)的放在輪船的水平甲板上所用時間從50秒到60秒這部分,即為10s,
則長度l=vt3=0.2m/s×10s=2m;
②由P=Wt=Fst=Fv可得:
F1=P1v,F(xiàn)2=P2v,
由圖象可知,P1=1×103W,P2=2×103W,
則F1=P1v=1×103W0.2m/s=5×103N;,F(xiàn)2=P2v=2×103W0.2m/s=1×104N,
F1=mg-ρVg,F(xiàn)2=G=mg,
m=F2g=1×104N10N/kg=1×103kg,
③F=G-F1=1×104N-5×103N=5×103N,
V=\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}=\frac{5×1{0}^{3}N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}=0.5m3;
(3)由電動機(jī)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的效率為80%,
\frac{{W}_{機(jī)械}}{{W}_{電}}=80%,即W×80%=W機(jī)械得:P×80%=P1;
根據(jù)P=UI可知,
電動機(jī)線圈中的電流為:I=\frac{{P}_{1}}{80%U}=\frac{1×1{0}^{3}W}{80%×200V}=6.25A.
答:
(1)湖水的深度h1為12m;甲板離水面距離h2為4m;
(2)物體長度l為2m;質(zhì)量m為1×103kg;體積V為0.5m3;
(3)電動機(jī)線圈中電流的大小為6.25A.

點評 本題考查了速度公式及其應(yīng)用、阿基米德原理和電功率與電壓、電流的關(guān)系,關(guān)鍵是會分析電動機(jī)的機(jī)械輸出功率隨時間變化的圖象得出相關(guān)的信息,要注意根據(jù)P=Fv求出繩子的拉力,本題比較復(fù)雜,屬于難題,解題過程中一定要仔細(xì)認(rèn)真.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

9.如圖所示,小華借助滑輪組勻速提升重物,請在圖中畫出一種最省力繞繩方法.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

10.如圖所示,用大小為1.2N的拉力將重為2N的物體豎直向上勻速提升10cm,則動滑輪的機(jī)械效率為83.3%,若用這個動滑輪勻速提起6N的重物,需要的拉力為3.2N.(不計繩重和摩擦力)

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

7.小明兌換了10枚“航天紀(jì)念幣”,為了測量-枚硬幣的密度,他設(shè)計了如下的實驗步驟.
算出硬幣的密度P
A.在量筒中倒入適量的水,記下水面對應(yīng)的刻度值V1;
B.把10枚硬幣浸沒在量筒內(nèi)的水中,記下水面對應(yīng)的刻度值V2;
C.用已調(diào)好的天平測出10枚硬幣的質(zhì)量m;
D.計算出硬幣的密度ρ.
(1)你認(rèn)為以上操作的合理順序應(yīng)是CABD.(填字母序號) 硬幣密度的表達(dá)式:ρ硬幣=
\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}
(2)步驟中“適量的水”的含義是能使被測物體浸沒且總體積不超出量程.
(3)圖甲是小明在稱量過程中的一部分操作,圖中錯誤的操作是物體與砝碼位置放反了(寫出一點即可).

(4)改正操作錯誤后重新測量,天平平衡時所加砝碼及游碼的位置如圖乙所示;圖丙是10枚硬幣放入量筒前后的液面情況.則實驗所測硬幣材料的密度為8×103kg/m3
(5)若該硬幣磨損后,它的密度將不變(選填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

14.在探究“滑輪組機(jī)械效率”時,小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測量,用一個動滑輪和一個定滑輪沒得前3組數(shù)據(jù),用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得笫4組數(shù)據(jù),如下表:
實驗
次數(shù)
物重
G/N
動滑輪重
G/N
鉤碼上升的
高度h/m
動力
F/N
動力作用點移動的距離s/m滑輪組的機(jī)
械效率η/%
110.50.10.70.347.6
220.50.11.10.360.6
340.50.120.3
4410.10.550.0
(1)根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù),畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法.
(2)在實驗中,測量繩端拉力F時,應(yīng)盡量豎直勻速向上拉動彈簧測力計,讀出乙圖中彈簧測力計的示數(shù)為1.6 N,第3次實驗時滑輪組的機(jī)械效率為66.7%.
(3)由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān).
(4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動滑輪重有關(guān),請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功0.15J.

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

4.小王用凸透鏡、蠟燭、光屏和光具座等器材,探究凸透鏡成像的規(guī)律.實驗桌上現(xiàn)有A、B兩個凸透鏡,其中凸透鏡A的焦距為50cm,凸透鏡B的焦距為10cm.光具座上標(biāo)尺的刻度范圍如圖所示.

(1)小王想探究凸透鏡成像的規(guī)律,應(yīng)選用B凸透鏡(選填“A”或“B”).
(2)小王在圖的光具座上,不斷改變蠟燭與透鏡間的距離,并移動光屏進(jìn)行實驗,所獲得的實驗數(shù)據(jù)如表所示.分析實驗數(shù)據(jù)可知:
實驗次序物體到凸透鏡的距離u∕cm光屏上像到凸透鏡的距離v∕cm光屏上像的大小
16012縮小
23015縮小
32020等大
41530放大
51260放大
①從實驗次序2、3、4可以看出,當(dāng)成實像時,物體到凸透鏡的距離越短,光屏上像的大小就越大;
②同一凸透鏡,成實像時,像距v隨物距u的增大而減小.
(3)你認(rèn)為小王同學(xué)的實驗過程是否全面?請?zhí)岢瞿愕目捶ǎㄖ恍鑼懗鲆环N).
答:小王同學(xué)的記錄過程不夠全面,因為他只記錄了像的大小,沒有記錄像的倒正.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

11.夏月炎炎,蓮葉田田,菡萏花開,荷香陣陣,沁人心脾(如圖),荷香之所以能讓人遠(yuǎn)遠(yuǎn)聞到,是因為芳香物物質(zhì)分子在不停地做無規(guī)則的運動.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

8.小明家的電熱飲水機(jī),有加熱和保溫兩種工作狀態(tài),飲水機(jī)熱水箱內(nèi)水溫達(dá)到92℃時開關(guān)S1自動斷開,處于保溫狀態(tài);當(dāng)水溫降至一定溫度t時,S1又閉合重新加熱.
飲水機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)與電路原理圖如圖:
熱水箱水量額定電壓加熱時功率保溫時功率加熱效率
2kg220V440W40W91%
(1)求電阻R1的阻值;
(2)求正常加熱時通過飲水機(jī)的電流;
(3)在無人取水情況下,飲水機(jī)重新加熱一次的時間為5min,加熱一次消托的電能是多少?
(4)在無人取水的情況下,水溫下降到多少時飲水機(jī)開始重新加熱?【c=4.2×103J/(kg•℃)】

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

9.為了“探究光的反射規(guī)律”,小剛進(jìn)行了如圖所示的實驗,使一束光貼著紙板沿某一角度射到O點,經(jīng)平面鏡反射,沿另一個方向射出,在紙板上用筆描出入射光EO的反射光OF的徑跡.改變光束入射的角度,多做幾次實驗并換用不同顏色的筆記錄每次光的徑跡,實驗數(shù)據(jù)如表,請完成下列問題:
測量角度
實驗次數(shù)
入射角反射角
120°20°
240°40°
355°58°
470°70°
(1)要測量反射角,在圖中應(yīng)測量∠NOF;
(2)ENF是用兩塊紙板連接起來的,若將紙板NOF向前或向后折,在紙板上看不見反射光線,由此表明反射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi);
(3)觀察實驗數(shù)據(jù)總結(jié)反射角與入射角的關(guān)系時,發(fā)現(xiàn)表格中有一個反射角的讀數(shù)有誤,是58°這個角.

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同步練習(xí)冊答案