【題目】如圖甲所示,正方體石料在鋼絲繩拉力作用下,從水面上方以恒定不變的速度緩慢下降,直至沒入水中.圖乙是鋼絲繩拉力F隨時(shí)間t變化的圖象.(g取10N/kg,ρ=1.0×103kg/m3).
求:
(1)石料全部沒入水中時(shí)受到的浮力.
(2)石料的體積.
(3)石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率.

【答案】
(1)解:由圖象可知:在空氣中受到的拉力F1=2.5×104N,

浸沒在水中受到的拉力F2=1.5×104N

因?yàn)閯蛩傧陆到䴖]水中

石料全部浸沒水中受到的浮力F=F1﹣F2=2.5×104N﹣1.5×104N=1.0×104N

答:石料全部沒入水中受到的浮力1.0×104N


(2)解:根據(jù)F=GVg

石料的體積V=V= = =1m3

答:石料的體積1m3


(3)解:根據(jù)V=l3=1m3,得石料邊長(zhǎng)l=1m

由圖可知200s至300s之間石料下降1m

石料運(yùn)動(dòng)的速度V= = =0.01m/s;

石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率

P= = =Fv=1.5×104N×0.01m/s=150W

答:石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率150W


【解析】(1)分析鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖象,石料以恒定的速度下降,當(dāng)石塊沒有浸入水中時(shí),拉力等于重力,據(jù)此求出小石料的質(zhì)量;當(dāng)石塊完全浸入后,浮力等于重力減去拉力,據(jù)此求出石料受到的浮力;(2)根據(jù)阿基米德原理求石料排開水的體積(石料的體積);(3)根據(jù)正方體石料求出石料的邊長(zhǎng),分析鋼繩拉力F隨時(shí)間t變化的圖象,得出石料沒入水中的時(shí)間,求出石料下降的速度,當(dāng)石料浸入水中時(shí),拉力等于1.5×104N,根據(jù)P= = =Fv求出石料浸沒后鋼絲繩拉力的功率.

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實(shí)驗(yàn)中,他們把手電筒由近及遠(yuǎn)先后放在距離黑板擦不同位置保持其他因素不變,分別測(cè)量影子在墻面上的高度記錄數(shù)據(jù)如下表:

(1)分析數(shù)據(jù)他們發(fā)現(xiàn)若保持其他因素不變,當(dāng)手電筒由近處逐漸遠(yuǎn)離黑板擦,影子的高度隨之_______________________。

(2)為了進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,他們根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了影子高度H隨手電筒到黑板擦距離L變化的圖像(如所示),由圖可知,當(dāng)手電筒到黑板擦的距離L= 35 cm時(shí),影子的高度H大致是________。

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滑片P移動(dòng)的次序

電流表A1的示數(shù)

電流表A2的示數(shù)

1

0.6安

0.9安

2

0.6安

1.0安

3

0.6安

1.2安

4

0.6安

1.8安


①求電源電壓U.
②若變阻器R2連入電路中的阻值50歐時(shí),求干路的電流I.
③請(qǐng)通過計(jì)算說明電流表A2串接在電路中的位置.

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