小张同学在学校的综合实践活动中,用圆柱形容器制作了一个可以测量物体质量的装置,它的底部较重,可以竖直漂浮在水中,总质量为0.2千克、底面积为4×10-3米2。 不放物体时,在与水面所对应位置处标为质量“0”刻度线,如图甲所示,请解答下列问题: ⑴不放物体时,该装置所受的浮力是多大?⑵在该装置中放入质量为0.8千克的物块,如图乙所示,则水面与容器下底面的距离h是多少?⑶如果用该装置测量不同物体的质量,能在容器壁的刻度上直接读出,它的刻度是否均匀?为什么?
一列火车以20m/s的速度在平直的铁轨上匀速行驶,鸣笛后2s内收到前方障碍物反射回来的声音,此时司机立即刹车。问刹车处司机距障碍物多远?
(10分)随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们的住房条件也得到了很大的改善.小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?(2)用该方案把材料送上楼,需将绳子拉下几米长?(3)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.(连图2分,计算3分,共5分)
如图20所示,密度为0.6×103kg/m3,体积为10-3m3的正方体木块,用一条质量可忽略不计的细绳,两端分别系在木块底部中心和柱形容器的中心。细绳对木块的最大拉力为3N,容器内有一定质量的水,木块处于漂浮状态,但细绳仍然松软,对木块没有拉力。求: (1)木块露出水面的体积有多大? (2)向容器内注水(容器容量足够大)直至细绳对木块的拉力达到最大值,在细绳处于断裂后一瞬间,停止注水。此时木块浸入水中的体积多大?(3)细绳断裂后,木块再次漂浮,若柱形容器底面积为2×10-2m2,此时容器里的水面与细绳断裂前的瞬间的水面相比,高度变化了多少?容器底部受到的压强变化了多少?(取g=10N/kg)
一位同学对家里饮水机的工作情况进行了调查:饮水机加满水通电后有加热和保温两种交替工作状态(由机内温控开关S自动控制);从该机说明书上收集到如下数据:加热器额定电压为220V,额定功率为500W;机内盛水容器的容积为5dm3。调查发现:正常加热时,在不从饮水机取水的情况下,水温由85℃开始再次加热,经过8min水温升到95℃时停止加热,该机简化电路如图19所示。(1)请分析说明:温控开关S断开时,饮水机是处于加热还是保温状态?(2)正常加热时,求加热器电阻R2的阻值及通过的电流。(3)在8min的加热过程中消耗电能为多少?机内容器中水的内能增加了多少?并简要说明它们不同的原因。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]
图18是用滑轮组提起重物的装置示意图,物体重G=6×104N,滑轮组的机械效率为80%,要把重物匀速提升1m,求: (1)有用功和额外功分别是多少? (2)需用的拉力F为多大?