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1、答案第 1 页,共 24 页 一、计算题 2如图甲乙所示是某调温型电烤箱和简化电路图,它的工作电压为 220 V,R1和 R2均为电烤箱中的加热元件,R2的阻值为 60。当只闭合 S1时为低温挡,低温挡电烤箱的电功率为440 W。(1)发热电阻 R1的阻值是多少?(2)开关怎样闭合为高温挡?高温挡的电功率是多少?(3)小明发现傍晚用电高峰时,电烤箱内比平时温度低,他关闭家里所有用电器,只让电烤箱以高温挡工作,发现在 1min 内电能表的转盘转了 30 转,电能表的铭牌如图丙所示,则用电高峰时电烤箱的实际功率为多少 W?(不考虑电阻值随温度的变化)3 如图甲所示电路,电源电压可调,R为标有“1A
2、”字样的滑动变阻器,电流表量程为 03A,L1、L2是额定电压均为 6V 的小灯泡,其电流与电压的关系如图乙所示。求:(1)L2正常发光时的电阻;(2)若只闭合开关 S1,电源电压调节为 10V,滑片 P 滑至中点时小灯泡正常发光,滑动变阻器的最大阻值;(3)若不清楚电路中各开关闭合或断开的状态,滑动变阻器滑片 P 的移动范围为 2 至最大阻值处,现移动滑片 P 同时调节电源电压,使电路中两个小灯泡均发光且有小灯泡正常发光,电路中各元件均安全工作,求此时电路的最小总电功率。答案第 2 页,共 24 页 4某同学在家中测量家用电器是否以额定的电压工作。他首先查看自己家的电能表如图所示,表上标有“
3、3600r/(kW h)”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一个标有“220V;1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘 1 分钟转过 60 圈。假设电水壶的电阻保持不变,求:(1)电水壶正常工作 0.1h 所消耗的电能;(2)根据电表的转动数据计算此时电水壶工作时的实际电功率;(3)该同学家的实际电压。5 成都市低碳城市建设 2019 年度计划中提出,我市将完善城市绿色交通体系,新增 110辆氢燃料电池公交车。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是 21 世纪最理想的能源,c水=4.2103J/(kg);q=1.4108J/kg求:(1)质量为 0.3kg 的
4、氢燃料完全燃烧放出的热量;(2)若这些热量全部被质量为 200kg,温度为 10的水吸收,求水升高的温度。6 有一个电热水壶,铭牌如表所示,不计热量的散失,不考虑温度对电阻的影响,c水=4.2103J/(kg)。求:(1)将质量为 1kg、温度为 20的一壶冷水加热到 100,水吸收的热量是多少?(2)若壶体吸收的热量是水吸收热量的 10%,电热水壶至少正常工作多长时间才能把这壶水加热到 100?(3)若在用电高峰期,实际电压只有 198V,要把同样的这壶水加热到 100,至少需要多长时间?电热水壶 型号:91400 电压:220V 频率:50Hz 功率:1000W 最大水量:1kg 答案第
5、3 页,共 24 页 7如图所示,薄壁圆柱形容器与水平桌面的接触面积为 100cm2。将一个质量 200g、体积为400cm3的实心长方体物块 A 用细线吊着,然后将其体积的14浸入容器内的水中。以上操作过程中,容器内的水没有溢出。已知 水=1.0103kg/m3,求:(1)长方体物块 A 受到的浮力;(2)细线对长方体物块 A 的拉力;(3)剪断细线,长方体物块 A 在容器中静止时,容器底部受到水的压强的增加量。8在图所示的电路中,电源电压为 6 伏且不变。电阻 R1的阻值为 10 欧,滑动变阻器 R2上标有“20 2A”字样,闭合电键 S,电流表示数为 0.2 安。求:(1)电压表的示数;
6、(2)电阻 R2连入电路的阻值;(3)若移动滑动变阻器滑片 P 到某位置时,发现某个电表已达满刻度,求此时电压表和电流表的示数。9某一次使用天然气热水器洗澡,洗澡前天然气表的示数为 808.909m3,洗完澡后天然气表的示数为 809.009m3。已知热水器进水管中水的温度为 26,热水器的出水温度为 46,天然气的热值 q天=3.2107J/m3,水的比热容 c=4.2103J/(kg)。(1)求本次洗澡的用气量是多少 m3?这些天然气完全燃烧放出多少热量?(2)若热水器的热效率为 75%,求本次洗澡用了多少千克的热水?【保留一位小数】(3)若想节约每次洗澡的用气量,你有什么可行的措施?列举
7、 1 条合理的措施。10在图所示的电路中,电源电压为 6 伏,电阻 R1为 5 欧。电流表的规格如图(b)所示,变阻器 R2标有“100 欧,2 安”字样。闭合开关 S 时,电流表 A1的示数为 2 安,求:答案第 4 页,共 24 页(1)通过 R1的电流 I1。(2)滑动变阻器连入电路的电阻 R2。(3)选择适当的电表量程,在移动滑动变阻器的滑片的过程中,发现二个电表指针偏离零刻度的角度相等,求此时滑动变阻器连入电路的电阻 R2。11图甲是具有高低温两档加热功率的多功能早餐机煎饼锅,图乙是其内部简化电路图,R1和 R2均是发热电阻,R2的阻值是 R1的 1.5 倍。选用 550W 的高温档
8、功率,可在 1min 内将100g 的鸡蛋饼温度升高 80。鸡蛋饼的比热容为33.3 10 J/(kg),求:(1)R1的阻值;(2)煎饼锅低温档的功率;(3)煎饼锅高温档的加热效率。12如图所示的电路中,电阻 R1的阻值为 20,电源电压不变。当 S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为 0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为 0.75A求:(1)电源电压为多少?(2)R2的阻值为多少?(3)S2、S3断开,S1闭合时,加在电阻 R1两端的电压为多少?答案第 5 页,共 24 页 13如图,电流表量程为 00.6A,电压表量程为 015V,电阻 R030,电源电压恒为24V
9、,滑动变阻器最大阻值为 100,求:(1)当电流表示数为 0.4A 时,R0两端电压是多少 V?此时滑动变阻器连入电路的阻值是多少?(2)当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围。14如图甲所示电路中,R1为滑动变阻器,最大阻值为 20,R 为定值电阻,乙图为滑动变阻器消耗的电功率随其接入电路中的电阻变化的图像,求:(1)电源电压 U和定值电阻 R 的大小;(2)整个电路总电功率变化的范围。15如图所示,圆柱体甲和薄壁圆柱形容器乙放置在水平地面上。
10、乙中盛有水,容器底受到水的压强大小为2940Pa。求乙容器中水的深度h水;现将甲缓慢放入乙容器中(水不溢出),并将甲下表面到水面的距离h和容器乙底部受到的水的压强大小p记录在表中。实验次数 mh Pap 第一次 0.1 3430 第二次 0.2 3724 答案第 6 页,共 24 页 第三次 0.3 3p (a)通过计算说明乙容器底部受到水的压强3p;(b)求圆柱体甲的高度h甲。16图甲为某热水器的原理图:电路中 R1、R2为加热电阻;虚线框为调温模块,R3、RT为调温电阻不参与加热;当通过电磁铁 L(阻值忽略不计)的电流 I10mA 时,衔铁开关 S2将保持闭合,I10mA 时电磁铁 L 将
11、吸引衔铁开关 S2断开,实现“快热模式”和“恒温模式”的档位转换。热水器正常工作时相关参数如下表,求:产品型号 20-16 最大容积 50L 额定电压 220V 快热功率 2200W 恒温功率 200W (1)电阻 R1的阻值;(2)当储水罐装满水,热水器正常工作时,“快热模式”使水升温 20需要 35min,求该热水器的热效率(34.2 10 J/kgc水,结果保留两位小数);(3)调温模块中滑动变阻器 R3规格为“4000 2A”;热敏电阻 RT可即时感知储水箱中水温,其阻值随温度的变化图像如图乙所示。通过上下移动滑片 P 的位置,可以设定“恒温模式”中的恒定温度。当热水器正常工作时,恒定
12、温度可调节范围是多少?答案第 7 页,共 24 页 17在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R1的阻值为 20 欧,变阻器 R2上标有“1A”字样。闭合开关 S,电路中的电流为 0.4 安,电压表的表盘如图(b)所示。(1)求电阻 R1两端的电压 U1;(2)移动滑片 P,发现滑片移至变阻器两端的过程中,所有元件都能正常工作。接着用阻值为 10 欧的电阻 R0替换 R1,再次闭合开关 S,在电路中各元件不损坏的情况下,移动滑片P,发现电压表示数最大变化量为 6 伏。且与接入 R1时相比,电压表示数的最大值相差 2 伏。(a)小杨根据上述信息,计算两次电压表示数的最大值。他的计算过程
13、如下:11111A2020V15VUIRI R 大大大 当 R1连入电路时,若 I大=1A,U1大=15V。当 R0连入电路时,因为电压表示数的最大值相差2V,所以 U0大=13V。请判断小杨的计算过程是否合理,并写出理由;若不合理,写出正确的计算过程;(b)求滑动变阻器 R2的最大阻值。18某款车用电加热座椅垫的简化电路如图所示,有“高温”、“低温”和“关”三个挡位,R1、R2为加热片,电源电压为 12V,高温功率为 18W,低温功率为 9W。求:(1)处于“低温”挡时,电路中的电流;(2)加热片 R2的阻值;(3)处于“高温”挡时,电路每分钟消耗的电能。答案第 8 页,共 24 页 19如
14、图甲所示,L 上标有“6V 3W”字样,电流表量程为 00.6A,电压表量程为 015V,变阻器 R 的最大电阻为 160,只闭合 S1,滑片置于 a点时,变阻器连入电路中的电阻为 Ra,电流表示数为 0.3A,只闭合 S2,移动滑片,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图乙所示;当滑片置于 b点时变阻器 R的阻值为 16,电压表示数 Ub=8V,电流表示数为 Ib,已知 RaR0=125。(灯丝电阻不随温度变化)求:(1)小灯泡的电阻;(2)定值电阻 R0和电源电压;(提示:分别对两种状态列方程,解方程组求解)(3)只闭合 S2时,电路消耗的最小功率。20如图(1)所示,电源电压恒为 9V
15、,S 闭合时,小灯泡 L 正常发光;若在电路中再串联一个电阻 R2,且 R2=3R1,如图(2),S 闭合时,小灯泡 L 的功率为额定功率的四分之一,R1、R2的总功率为 3W。不考虑温度对小灯泡的电阻影响。求:(1)小灯泡的额定电压;(2)小灯泡的额定电功率。21 小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理如图 a 所示。其中,电源两端电压 U4V(恒定不变),电压表的量程为 03V,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图 b所示,R2是定值电阻,闭合开关 S 后。求:(1)当环境温度为 20时,热敏电阻 R1的阻值是多少?(2)当环境温度为 40时,电压表的
16、示数是 2.4V,求定值电阻 R2的阻值是多少?(3)若 R2的阻值变为原来的12时,确保电压表两端电压不能超过其最大测量值时,则此电路所允许的最高环境温度是多少?答案第 9 页,共 24 页 22在如图所示的电路中,电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,R36。求:(1)只闭合开关 S1时,电路消耗的功率为 6W,则电源电压 U?(2)只闭合开关 S2时,灯泡 R1正常发光,R3消耗的功率为 0.96W,则灯泡的电阻 R1?(3)只闭合开关 S3时,在不损坏电流表、电压表和灯泡(忽略灯泡电阻的变化)的情况下,则变阻器 R2的取值范围是多少?23如图所示,R1=10,R2=20,R3
17、=30,电源电压恒定不变,若开关 S1闭合,S2断开时,电流表的读数是 0.3A,求:(1)电源电压多大?(2)当 S1和 S2都断开时,R1两端的电压是多少?(3)当 S1和 S2都闭合时,电路在 10s 内产生的热量是多少?24如图所示是我国某品牌自主研发的新能源汽车,正在由落地式充电桩进行充电。该落地式充电桩输入交流电、输出直流电,其参数如表格所示。该电动汽车的电源由 8000 节电池成,电池质量为 0.05kg,该电源能量密度为 0.25kWh/kg(能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值)汽车每行驶 100km 的耗电量为 20kWh。求:答案第 10 页,共 24 页(
18、1)该充电桩进行交、直流转换的效率 I;(2)该汽车电源能够储存的最大电能;(3)将汽车从完全没电充电至 66的电能,充电桩在额定状态下需要工作的时间 t;(4)若汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min的过程中,受到的平均阻力是360N,则该过程中汽车将电能转化为机械能的效率?JS-LY2101 落地式充电桩 额定输入电压:220V 交流 额定输出电压:500V 直流 额定输入电流:100A 交流 额定输出电流:33A 直流 25 如图所示,灯泡 L1铭牌上标有“9V 4.5W”的字样(其阻值不变),电压表选用的是“015V”的量程,电流表均选“00.6A”的量程,电路总电压不变
19、。当只闭合开关 S1、S3,滑动变阻器的滑片 P 滑至最左端时,电流表 A 的示数为 I1,电压表的示数为 U1;当只断开开关 S1,滑片 P 滑至最右端时,电流表 A 的示数为 I2,电压表的示数为 U2;当只闭合开关 S1,滑片 P仍在最右端时,电流表 A1的示数为 I3,电压表的示数为 U3,电路消耗的总功率为 1.8W。若 I1I2=53,U2U3=35。则:(1)求 L1的阻值;(2)求 U1U2;(3)求电源电压;(4)在电路安全的情况下,求电路的最大功率。26如图所示,是一辆汽车通过滑轮组匀速将深井中的物体拉至井口的装置图。已知井深答案第 11 页,共 24 页 12m,物体质量
20、为 600kg,汽车重 G7104N,汽车匀速拉绳子时的拉力 2200N,汽车受到的阻力为车重的 0.1 倍。(g10N/kg)求:(1)将物体从井底拉至井口的过程中,汽车拉绳子的拉力做了多少功?(2)若汽车运动的速度为 3m/s,则将物体由井底拉至井口需要多长时间?(3)汽油的热值为 4.6107J/kg,汽车以 3m/s 的速度把物体拉到井口时,消耗的汽油为 20g,则此汽车发动机的效率为多少?27家庭用的电热水壶通常具有加热、保温、电动出水及干烧断电功能,其简化电路如图所示,S1是安装在壶底的温控开关(实际是包含温度传感器的电路,下同)。通常是闭合的,通过调整参数,可设置开关的断电温度,
21、即当环境温度达到某一值时便自动断开;S2是壶壁上的温控开关,按下时对水加热,水烧开后自动断开,电热水壶便处于保温状态;S3是电动出水开关,人工按下时才闭合,电磁泵将水抽出。已知 R3=200,电热水壶保温功率为 44W,加热功率为 1000W。(1)闭合 S3时,电磁泵两端电压为 12V,求电磁泵的电功率;(2)电热水壶处于加热状态且不抽水时,电路中的电阻是多大?(3)若水烧开后,S2没有自动断开,则瓶里的水烧干后 2s,开关 S1便自动断开,以保护设备,避免火灾,则应将 S1的断电温度设置为多少?假定水烧干瞬间,发热盘的温度为 102,且不计热损失,已知发热盘的质量为 0.5kg,比热容为
22、0.5103J/(kg)。28在图所示的电路中,电阻1R的阻值为 10 欧,滑动变阻器2R的最大阻值为2R,滑片 P答案第 12 页,共 24 页 位于变阻器2R的中点(即连入电路的阻值为 R)。闭合开关 S 后,电压表示数为0U。(1)若电压表示数0U为 3 伏,R2的值为 25 欧,求通过1R的电流1I和电源电压 U;(2)若保持滑片 P 的位置不动,用一阻值为 20 欧的电阻0R替换1R,为使闭合开关后电压表示数仍为0U,小嘉认为可通过改变电源电压的方法实现。你觉得可行吗?请说明理由。若不可行,请写出其他的方法;若可行,请计算电源电压U(结果用0U、R 表示)。29如图所示为某小型加热器
23、的电路图,R1和 R2是两个定值电阻(表示两个电热丝),单刀双掷开关 S2可接 a或 b,该电路通过开关 S1和 S2的不同接法组合实现“高温挡、中温挡、低温挡”三种加热功能(见如表),不考虑温度对电阻的影响,求:S1 断开 断开 闭合 闭合 S2 接 b 接 a 接 a 接 b 功率 P00 P124.2W P248.4W P3 (1)R1和 R2的阻值;(2)表中的“P3”的数值;(3)不使用其他用电器,只让加热器以高温挡工作 5min,标有“3000imp/hkW”的电能表指示灯闪烁了 20 次,则该加热器的实际功率和家庭电路中实际电压各为多少。30如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器 R
24、的规格为“30 1A”,当滑动变阻器的滑片滑到任何一端时,都会有一只电表恰好满偏。电压表量程为“03V”,电流表量程为“00.6A”。(1)求定值电阻 R0的阻值和电源电压;答案第 14 页,共 24 页 32如图所示,水平地面上放有两个完全相同的柱形容器,中间通过很细的导管相连,此时阀门 K 处于关闭状态,容器底面积均为 200cm、高均为 40cm。左侧容器中盛满水,且放有底面积为 100cm、高为 30cm、密度为 4.0103kg/m3的圆柱体 A,A 已沉底但未与容器底紧密接触。右侧容器内悬吊有底面积为 140cm2、高为 20cm、重 36N 的圆柱体 B,它的下表面到容器底部的距
25、离为 10cm。A 和 B 通过质量可忽略的细绳分别悬吊在轻质杠杆 MN的两端,已知 ON=2OM,杠杆 MN始终保持水平平衡。求:(1)物块 A 受到的浮力大小;(2)容器底部对物块 A 的支持力大小;(3)打开阀门,待液面静止后,与阀门打开前相比,圆柱体 A 对容器底部压强的变化量。33如图所示,弹簧秤下用细线一个高为 0.2m 的金属圆柱体,静止悬停在空的圆柱形水槽中,水槽的底面积为 0.12m2,水槽上方有一水龙头,开启水龙头水匀速注入水槽时开始计时,直到水槽水满溢出为止,金属圆柱体始终保持静止,弹簧秤的示数与时间的关系图线如图 2 所示,g=10N/kg,水的密度 水=1.0103k
26、g/m3,试根据图中数据,求:(1)金属的密度。(2)金属圆柱体的底面积。答案第 15 页,共 24 页(3)水龙头每秒流出的水的体积。(4)试画出槽内的水对底的压强 p随时间 t变化的图像,并在图像中标注特殊点的坐标数值。34如图所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来。其模型如图甲所示,已知物体 A 为边长为 0.1m 的正方体,物体 B 的底面积为 0.04m2,高为0.5m,质量为 10kg,容器的底面积为 0.12m2,现将 AB 用细线连接,细线拉直但无拉力,然后沿水平方向
27、切物体 B,切去的高度h 与细线的拉力 F拉的关系如图乙所示。(已知细线不伸长)求:(1)物体 A 受到的浮力;(2)细线拉直但无拉力时,水对物体 B 下面的压强;(3)当物体 A 下底面到容器底距离为 0.1m 时,切掉 B 的质量是多少。35底面积为 100cm2的圆柱形容器放在电子台秤上,图甲是向装有水的容器缓慢放入圆柱形金属块的示意图。在放入过程中,金属块以恒定速度 v=0.01m/s 下降。图乙是细绳的拉力F 随时间变化的图像,从 t=0 时开始到金属块刚好接触容器底部且水未溢出,忽略水的阻力。(g=10N/kg,水的密度=1.0103kg/m3)求:(1)完全浸没后金属块所受的浮力
28、;(2)金属块的密度;答案第 16 页,共 24 页(3)若金属块完全浸没后剪断绳子,物块下沉并最终静止在容器底部,求此时与剪断绳子前容器底对台秤压强的变化量为多大?此时水对容器底的压强为多大?36如图甲所示是一种塔式起重机上的滑轮组。已知在匀速吊起600kg的货物时,滑轮组的机械效率是 80%,不计摩擦和绳重,g取10N/kg。(1)绳端的拉力 F 是多大?(2)货物在10s内匀速上升5m,绳端拉力的功率是多大?(3)图乙中悬吊货物所用动滑轮与图甲中相同,若配重质量为3t,平衡臂长15ml,起重臂长215ml,当把货物送至最右端且塔臂在水平位置平衡时,求此时货物的质量。37用如图所示的装置提
29、升深井底部的物体。电动机拉绳端做功的功率保持一定,绳子能承受的最大拉力是 1600N,当提起重 50kg 的物品时,10s 能上升到井口,当提起重 90kg 的物答案第 17 页,共 24 页 体时,15s能上升到井口。深井水平底面上剩余的物品共500kg,它们和地面接触面积为2m2。不计滑轮组的绳重和摩擦 g 取 10N/kg。求:(1)剩余的 500kg 物品对深井底面的压强;(2)动滑轮的重;(3)使用此装置提升剩余的物品时,滑轮组的效率最高能达到多少?38小王学习了浮力、压强知识后,回家做了如下操作,如图甲所示将重为 5N,底面积为500cm2,有一定高度且装有 20cm 深水的薄壁圆
30、柱形容器放在水平桌面上,用一根轻杆(不计体积和质量)吊着一个由 AB 两部分组成的工件 AB(硬质工件 A、B 材料不同,中间紧密连接,均不吸水)。A、B 部分为均匀的实心圆柱体,高均为 10cm,A 的横截面积为 400cm2,密度为 0.2g/cm3,B 的横截面积为 200cm2。用手拿住轻杆,将 AB 工件从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到接触容器底部,杆对 AB 工件的作用力 F随 AB 工件下降高度 h的关系如图乙所示,负值表示力的方向相反。求:(1)A、B 的总重为多少?(2)当 h8cm,水对容器底部的压力为多少?(3)当 h15cm,容器对水平桌面的压强为多少?39如图所
31、示,水平光滑轻质硬直杆 AB可绕固定轴 O 点转动,OA2m,OB 足够长,杆左答案第 18 页,共 24 页 端 A点用轻绳系一重量为100N 圆柱体Q,圆柱体Q 的底面积为 20cm2,静置于水平地面上。直杆 O点右侧穿有重量为 50N 的铁环 P,现让铁环 P 以 0.2m/s 的速度,从 O 点开始向 B 端匀速运动。(1)求 6s 末圆柱体 Q 对地面的压强;(2)为不使硬杆转动,铁环 P 从 O 点开始向右运动的最长时间;(3)试推导铁环 P 从 O 点开始运动,直到直杆 AB 开始转动,这一过程中,圆柱体 Q 对地面的压强随时间变化的数学关系式,并画出两者(pt)关系图象,并标记
32、出图线与坐标轴交点数值。40小雅用电子秤、薄壁柱形容器、A、B 两物块(A 叠放在 B 的正上方但不紧贴)设计了一个水位计,已知 A 为边长为 10cm 的正方体,B 为底面积为 400cm2的圆柱体,且 A 的密度是 B 的 9 倍。小雅用这个装置进行了如下的测试:往容器中加水到如图甲所示的位置,此时物体 A 受到的浮力为 F1,B 的底面受到水的压强为 p1,然后打开容器底部的阀门开始缓慢放水直至水全部放完,小雅根据实验数据画出了电子秤的示数和液面下降高度的关系图象如图乙,整个过程中 B 对容器底部的最大压强为 p2。已知 p1:p2=2017。求:(1)当电子秤的示数为 28kg 时,电
33、子秤受到的压力;(2)容器的底面积;(3)F1的大小;(4)物体 B 的密度。答案第 19 页,共 24 页 41水平桌面上的薄壁柱形容器中盛有适量水,容器底面积为 200cm2,底部有一阀门。A、B 是边长均为 10cm 的正方体,A、B 的密度之比为 1:4。用一根不计质量和体积,原长为10cm 的弹簧将 A、B 连接起来,置于盛水容器中,待稳定后,A、B 状态如图,此时弹簧长度为 11cm。弹簧的弹力每变化 1N 弹簧的形变量改变 0.5cm。求:(1)物体 B 的重力;(2)打开阀门缓慢放水,当 B 沉底且弹簧恢复原长时,容器中剩余水的深度;(3)继续放水 300cm3,关闭阀门,此时
34、弹簧的弹力。42 如图所示,边长为 0.1 米、密度为35 10千克/3米的均匀正方体甲和底面积为222 10米、高为 0.3 米的薄壁圆柱形容器乙置于水平桌面上,乙容器内盛有 0.2 米深的水。求:(1)甲的质量m甲;(2)水对乙容器底部的压强水p;(3)现将一个体积为333 10米的物体丙分别置于正方体甲上方和浸没在乙容器内的水中,甲对桌面压强的增加量p甲恰好为水对乙容器底部压强增加量水p的 4.5 倍,求物体丙的密度丙。答案第 20 页,共 24 页 43如图所示,甲图中足够高圆柱形容器的底面积是 1000cm2,内有 6.6cm 深的水,图乙为一木块重 48N,高 15cm。(g 取
35、10N/kg)求:(1)甲图中水对容器底的压力;(2)将木块的23浸入水中(如图丙所示),此时弹簧测力计的示数是 8N,木块的密度;(3)现把细线剪断,发现木块沉入水底,此时木块受到的浮力是多大?若使木块对容器底的压力刚好为零,请计算在木块上方中央至少需要挖去的质量。44如图甲是成实外科技小组设计的打捞水中物体的装置示意图。DB 是以O点为转轴的水平杠杆,OD的长度为1.6m。水平甲板上的配重 E 通过细绳竖直拉着杠杆D端,配重 E 的质量225kgEm。安装在杠杆 DB 上的行走装置由支架、动滑轮 X、提升电动机、定滑轮 K构成,行走装置的质量25kgm。电动机 Q 可以通过定滑轮 S 和动
36、滑轮 X 拉动行走装置沿BO水平滑动。固定在提升电动机下的定滑轮 K 和动滑轮 M 组成滑轮组 Y。当行走装置处于杠杆BD上C点的位置时,提升电动机拉动绳子H端,通过滑轮组Y竖直提升水中物体A。当还未悬挂 A 时,打捞船浸入水中的体积为V;当拉动物体 A 完全在水中匀速上升的过程中,滑轮组 Y 的机械效率为1,甲板对配重E的支持力为1N;当物体 A 全部露出水面匀速竖直上升的过程中,滑轮组 Y 的机械效率为2,甲板对配重 E 的支持力为2N。滑轮组 Y提升物体 A 的过程中,行走装置受到的水平拉力始终为零,杠杆 DB 在水平位置保持平衡。已知已知物体 A 被的质量为 50kg,体积 V 为 2
37、0dm3,12:3:2NN,12:9:10,物体 A被打捞出水面后,停留在一定高度,电动机 Q 开始拉动行走装置。在行走装置以 0.05m/s的水平匀速移动的过程中,拉力 T 所做的功随时间变化的图像如图乙所示,在行走装置受到答案第 21 页,共 24 页 水平拉力为F。细绳和杠杆的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力均忽略不计。求:(1)行走装置受到的水平拉力F;(2)A 未露出水面之前受到的浮力;(3)OC的长度。45如图甲所示,将一重为 10N 的物体 A 放在装有适量水的杯中,物体 A 漂浮于水面,浸在水中的体积占总体积的45,此时水面到杯底的距离为 30cm;如果将小球 B 用体积和
38、重力不计的细线系于 A 下方后,再轻轻放入该杯水中,静止时 A 上表面与水面刚好相平,如图乙;已知 B1.5103kg/m3;求:(1)在图甲中杯壁上距杯底 5cm 处 O 点受到水的压强;(2)物体 A 的密度;(3)小球 B 的体积。46如图所示,不吸水的长方体 A 固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。容器内盛有 10cm 深的水,物体下表面刚好与容器内的水面相平。往容器中缓慢注水,加水过程中水没有溢出。当加 500cm3的水时,轻杆受力为 6N,容器底部受到的压强较注水前变化了 p1;当加 2000cm3的水时,轻杆受力为 3N,容器底部受到的压强较注
39、水前变化了 p2,且 p1p2=14。(水=1.0103kg/m3)求:(1)加水前水对容器底的压强;答案第 22 页,共 24 页(2)加 2000cm3的水时,加入水的质量;(3)物块 A 的重力 GA。47 如图所示,是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮 C、D,长方体物块 A、B 以及轻质杠杆 MN组成。物块 A 通过细绳与滑轮 C 相连,物块 B 通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点 O 在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且MOON=12。已知物块 A 的密度为 1.5103 kg/m3,底面积为 0.04m2,高为 1m,物块 B的重力为 100N
40、,滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,g取 10N/kg。试求:(1)当物块 A 的顶部刚没入水面时,滑轮 C 下端挂钩处的拉力大小;(2)当物块 A 有四分之一体积露出水面时,电子秤的示数为多少;(3)若水位发生变化,当电子秤的示数为 55N 时,求物块 A 浸入水中的深度。48如图 1 所示,某人用滑轮组从水池底匀速提起实心正方体物体 A(物体底部与池底不密合)。物体 A 从离开池底到图要露出水面经历的时间为 15s,提升的高度为 3m。当人作用在绳端竖直向下的拉力为 F1时,物体 A 受到池底的支持力为 FN;当物体 A 刚刚离开池底到刚好要露出水面前始终以某一速度匀速上升时,人
41、作用在绳端竖直向下的拉力为 F2,此时人拉力做功的功率为 160 W。已知:物体 A 的密度为=2.5103kg/m3,体积为 V=0.04 m,水的密度为 水=1.0103kg/m3,F1F2=25。不计摩擦和绳重及水的阻力,g=10 N/kg。求(1)物体 A 未露出水面前受到的浮力F浮;答案第 23 页,共 24 页(2)物体 A 在水中匀速上升时,人拉绳的速度 v;(3)物体 A 在水中匀速上升且未露出水面前,滑轮组的机械效率;(4)当作用在绳端的拉力为 F1时,物体 A 受到池底的支持力 FN。49如图(a)所示,柱状金属块甲、轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上,它们的底面积分别为 S
42、、3S。容器足够高。(1)柱状金属块甲的质量为 12 千克、体积为 410-3米3,求金属块的密度。(2)如图(b)所示,若柱状金属块甲的高度为 0.2 米,将金属块放入空的圆柱形容器中,再向容器内加水,在水面上升过程中的某一阶段水对容器底部的压强 P水与容器对地面压强变化量P地的比值始终保持不变。求此阶段加入水深度的范围及水p与p地的比值。50如图所示,不吸水的长方体 A 固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。容器内盛有 10cm 深的水,物体下表面刚好与容器内的水面相平。往容器中缓慢注水,加水过程中水没有溢出。当加 500cm3的水时,轻杆受力为 6N,容器底部受到的压强较注水前变化了 p1;当加 2000cm3的水时,轻杆受力为 3N,容器底部受到的压强较注水前变化了 p2,且 p1p2=14。(水=1.0103kg/m3)求:(1)加水前水对容器底的压强;(2)加 2000cm3的水时,加入水的质量;(3)物块 A 的重力 GA。答案第 24 页,共 24 页