如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;
(2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;
(3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;
(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
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电梯为居民出入带来很大的便利,小明家住某小区某栋6楼,放学后乘电梯回家.小明查阅资料,了解到出于安全考 虑,电梯都设置了超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,电路由工作电路和控制电路组成:在工作电路中,当 电梯没有超载时,动触点K与静触点A接触,闭合开关S,电动机正常工作;当电梯超载时,动触点K与静触点B接触,电铃发出报警铃声,即使闭合开关S,电动机也不工作.在 控制电路中,已知电源电压 U=6V,保护电阻 R1=100Ω,电 阻式压力传感器(压敏电阻)R2的阻值随压力F大小变化如图乙所示,电梯自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计.
(1)在控制电路中,当压敏电阻 R2 受到的压力 F 增大时,电磁铁的磁性_____(选填“增强”、“减弱”或“不变”).
(2)若小明的体重为400N,他站在静止的电梯上,脚与电 梯地面的总接触面积为0.04m2,则此时小明对电梯地面的压 强为多少?___________
(3)某次电梯正常运行时,测得通过电磁铁线圈的电流为10mA,则此时电梯载重为多少?______
(4)若电磁铁线圈电流达到 20mA 时,刚好接触静触点B,电铃发出警报声.当该电梯厢内站立总质量为 1000kg 的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?______(g取10N/kg)
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如图甲是某款电热水龙头,即开即热、冷热兼用。图乙是它的原理电路图,R1、R2为电热丝。通过旋转手柄带动开关S接通对应的电路,从而实现冷水、温水、热水之间切换。有关参数如表,不考虑温度对电阻丝阻值的影响。
(1)当开关与1、2触点接通时,电路中的电流是多大______?
(2)当开关与2、3触点接通时,电路工作1min消耗的电能是多少______?R2的电阻值是多大______?
(3)根据实际需要,某物理兴趣小组同学尝试把热水额定功率降为3080W,而温水额定功率不变。则,可以将电热丝______(选填“R1”或“R2”)改为阻值______Ω的电阻丝。
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阅读短文,回答问题。
自由落体
物体只在重力作用下而降落的运动,叫自由落体运动。在地球引力作用下由静止状态开始下落的物体,如不考虑空气阻力,物体以每秒增加9.8 m/s 的速度做加速直线运动。自由落体运动的特点体现在“自由”二字上,其含意为:(1)物体开始下落时是静止的,即初速度v=0;(2)物体下落过程中,除受重力作用外,不受其他任何外力;(3)任何物体在相同高度做自由落体运动时,下落时间相同。一个小球从A点由静止开始下落过程中忽略空气阻力,相继经过B、C两点,如图所示。已知A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离:
(1)小球下落过程中动能增大,机械能________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)小球从A点到C点的过程需要4 s,则小球到达C点时的速度为________m/s;
(3)小球所受的重力在AB段做功的功率________(选填“大于”、“小于”或“等于”)在BC段做功的功率。
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阅读短文并回答下列问题.
超重和失重
物体在竖直方向上受力不平衡时,就会产生失重或者超重.无论物体处于超重还是失重状态,地球作用于物体的重力始终存在,且大小不变.只是物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)发生了改变,这样物体的重量好像就有了变化.
当物体向上加速运动或向下减速运动时,物体处于超重状态,反之则处于失重状态.
(1)当发生超重现象时,物体受到的支持力或拉力_____(选填“大于”或“小于”)其所受重力.
(2)高处的物体由静止开始下落,速度越来越快,物体处于_____状态(选填“超重”或“失重”).在日常生活中,你还遇到过哪些超重或失重的现象,请举出一例,并说明所举实例是属于超重还是属于失重:__.
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小明在做气体扩散实验,其所用实验器材如图所示,他还想探究温度对扩散的影响。
(1)他又找了一个装有热水的可以将图中装置放进去的烧杯,将装置放入此烧杯中,迅速去掉玻璃板,等静置了一段时间后,看到两个瓶子中的颜色基本一致后,就得出了结论:分子的扩散快慢与温度无关。请你判断小明的结论是否正确?若错误,请指出小明可能存在的问题:________________________________________________。
请帮他改正:_________________________________________________。
(2)做完实验后,小明想将玻璃板反扣在装有空气的玻璃瓶上,但手一松玻璃板就会掉下来,请你帮他想一种能将玻璃板反扣在玻璃瓶上的方法:_________________________。
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小明在课堂上给同学们展示了一个装置如图所示的实验。请完成下列问题:
(1)闭合开关后,标出通电螺线管的N、S极及磁感线的方向(______);
(2)闭合开关后,螺线管右侧的小磁针将______(选填序号)
①顺时针旋转90° ②逆时针旋转90° ③顺时针旋转180° ④逆时针旋转180°
(3)要增强此螺线管的磁性,可采用______方法(写出一条即可)。
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小明在践行青岛市中小学生全面发展“十个一”活动中,进行了一次远行研学。他所用的拉杆旅行箱示意图如图所示。装有物品的旅行箱整体可视为杠杆,O为支点,B为重心,A为拉杆的端点。在A点沿图示方向施加拉力F,旅行箱静止。请完成下列问题:
(1)画出拉力F的力臂L(______)。
(2)要使作用在A点的拉力减小,保持其他条件不变,下列做法可行的是______(选填所有符合要求的选项序号)。
①缩短拉杆的长度
②使拉力方向顺时针改变30°
③使拉力方向逆时针改变60°
④将箱内较重的物品靠近O点摆放,重心由B变至
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如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
水桶容量 | 20L |
热水箱容量 | 1L |
额定电压 | 220V |
加热功率 | 400W |
保温功率 | 44W |
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于_____状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大_______?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少_____?(水的比热容4.2×103J/(kg•℃))
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒___?
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图示为某种型号的剪叉式高空作业平台.这台机器利用起升电机升降作业平台,方便工人高空作业.该机器的部分数据如下表所示.
整机质量(空载)/kg | 3200 |
安全工作载荷/kg | 200 |
起升电机额定电压/V | 24 |
起升电机额定功率/kW | 4.0 |
轮胎接地总面积/m2 | 0.08 |
(1)这台机器空载且静止时,对水平地面的压强是多大?____
(2)起升电机以额定功率工作时,将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m.该机器做的有用功是多少?____机械效率是多少?____
(3)此类机器机械效率一般较低的主要原因是:____.
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