∵ρ水>ρ煤油 ∴F水>F煤油
5.动手做本书八年级上册图0.1-9中鸡蛋在自来水中下沉、在盐水中上浮的实验,解释所看到的现象。
鸡蛋的密度大于自来水的密度而小于食盐水的密度,ρ水<ρ蛋<ρ盐水①。 鸡蛋所受的重力G=ρ蛋V蛋g②;
在水中受到的浮力F水=ρ水g V排=ρ水g V蛋③; 在盐水中受到的浮力F盐=ρ水g V排=ρ水g V蛋④。 由①②③④,得F盐>G>F水。
所以鸡蛋在自来水中下沉、在盐水中上浮
3
6. 1783 年法国物理学家查理做成的世界上第一个氢气球,体积是 620 m。这个气球在地面附近受到的浮力有多大?(设地面附近气温是 0 °C,气压是标准大气压)
A. 7.8988×104N B.8.06×104N C.7.8988×103N D.8.06×103N
已知:ρ空=1.kg/m3,g=9.8N/kg,V=620m3。 求:F浮。
解:根据F浮=ρgV排
=1.3×9.8×620 =7.8988×104N ≈7.8988×104N
六、浮力的利用 1. 一个质量是50g的鸡蛋悬浮在盐水中不动时,它受到的浮力是 N。 (取g=10 N/kg) 0.5
2. 排水量为1000t的轮船在河水中航行,满载时船及所装货物共重 N,受到河水的浮力是
3
N。如果河水密度为1.0 ×103 kg/m3 ,船排开的河水的体积是 m。 (取g=10N/kg) A.1.0×107;1.0×107;1.0×106 B.1.0×107;1.0×107;1.0×103 C.1.0×107;1.0×106;1.0×103 D.1.0×107;1.0×107;1.0×106
提示:
阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力。公式:F浮=G排。 3. 一艘轮船从海里驶入河里,它受到的重力大小 ,它受到的浮力 ,它排开水的体积 。(填“变大”、“变小”或“不变”) 不变~不变~变大 提示:ρ海水>ρ河水。
根据阿基米德原理:浸在液体中的物体所受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力,公式:F浮=G排。 重力只与物体的质量有关,而质量是物体本身的一种属性。
4. 一艘轮船空载时排开水的质量为 2600t,满载时排水量为 5 800 t。问:轮船自身的质量是多大?它最多能装载多少货物?
A.2 600t;5800t B.2 600t;58000t C.2 60t;5800t D.2 6000t;580t
已知:轮船空载时排开水的质量为m1=2 600t,满载时排水量为m2=5 800t。 求:空船重M1,船能装载的货物重M2。
解:要船不下沉,则轮船空载时排开水的质量等于轮船所受的浮力,等于轮船本身的质量,M1=2 600t;同理,M2=5 800t。 答:轮船自身的质量是2 600t;它最多能装载5 800t的货物。
5. 配制适当密度的盐水,可以用来为某些农作物选种:把种子放在盐水中,漂浮的种子是不饱满的,沉底的种子是饱满的。请说明道理。
提示:不饱满和饱满的种子的体积相同,密度不同,饱满的密度大于水的密度,不饱满种子的密度小于不的密度,由G=ρV推出G饱>G排>G不饱,根据阿基米德原理,F浮=G排。它们受到的浮力大小相等,即G饱>F浮>G不饱。 6. 关于物体受到的浮力,下面说法中正确的是: A. 漂在水面的物体比沉在水底的物体受到的浮力大; B. 物体排开水的体积越大受到的浮力越大;
C. 没入水中的物体在水中的位置越深受到的浮力越大; D. 物体的密度越大受到的浮力越小。 提示:
物体所受的浮力大小只与它排开的液体的体积有关。体积越大,浮力越大。
无处不在的能量
第十五章 功和机械能
一、功
1.起重机臂将混凝土板从地面的A点吊起,上升到B点后,又平移到C点。在这个过程中,起重臂的拉力一直都在做功吗?为什么?
从A到B的过程,起重臂的拉力做功;从B到C的过程,起重臂的拉力没有做功。 因为起重臂的拉力方向竖直向上,而B到C的位移为水平方向,即在力的方向上没有位移,所以拉力不做功。
2.在水平地面上,用50 N的水平拉力拉重为100 N 的小车,使小车沿水平方向上前进5 m,拉力所做的功等于 250 J,重力所做的功等于 0 J。 W=FS;重力方向上没有位移。
3.马拉着质量是2 000 kg的小车在水平路上前进了400 m,做了3×105J的功,马的水平拉力是()N。 A.750 B.150 C.1.2×107 D.6×108 W=FS
4.2004年8月21日在雅典奥运会上,我国举重运动员唐功红获得女子75 kg以上级举重冠军,获得1枚金牌,她的挺举成绩是182.5 kg。估算一下,她在挺举过程中对杠铃大约做功()。(g取10N/kg)
已知:m=182.5kg,S约为2m。
求: 杠铃所受的重力G,挺举过程中对杠铃做的功W。 解:G=mg=182.5×10=1.825×103N;
W=FS=GS=1.825×103N×2m=3.65×103J
答:她在挺举过程中对杠铃大约做功(3.65×103J)。
5.使用自重可以忽略的动滑轮提起50 N的重物,人对绳做的功是100 J,求动滑轮把物体提起的高度。 A.2m B.4m C.8m D.1m 已知:W=100J,G=50N。 求:S。 解:由于动滑轮省一半功,不用动滑轮时,把物体提升同样的高度,人所做的功为2W=200J。根据公式:W=FS,
W200J=4m 由题意,W=GS,推出S==G50N答:动滑轮把物体提起的高度为4m。
二、机械效率
1. 一台起重机将重 3600N 的货物提高 4 m。如果额外功是 9600J,起重机做的有用功是();总功是
();机械效率是()。 14400J,24000J,60﹪。
提示:功W=FS,总功W总=W有+W额,机械效率?=W有W总
2. 请你设计一个实验,测量动滑轮和定滑轮的机械效率。 定滑轮和动滑轮的机械效率会根据具体情况的不同而不同,物重大小,绳与滑轮间的摩擦大小等都能影响到其机械效率的大小 定滑轮:在定滑轮的绳子的一端系上弹簧测力计,另一端系一重物,物重为G牛,匀速将重物提升h米,G乘以h,记为W1,提升过程中测力计示数为F牛,绳端移动S米,F乘以S,记为W2,则机械效率??W1。 W2动滑轮:在定滑轮的绳子的一端系上弹簧测力计,另一端系一重物,物重为G牛,匀速竖直向上将重物提升h米,G乘以h,记为W1,提升过程中测力计示数为F牛,绳端移动S米,F乘以S,记为W2,则机械效率??W1。 W2
3.有没有机械效率为100%的机械?为什么?
没有,因为所有的机械都不省功。 提示:功的原理
4. 举例说明,通过什么途径可以提高机械效率。
改进机械的结构,使其更合理,更轻巧;减小机械的摩擦。
三、功率
1. 功率是25kW的拖拉机,它4h做的功如果由平均功率是 0.4kW 的耕牛去完成,需要()小时。
A.250 B. 400 C.25 D.40
提示: W=Pt
已知:P1=25kw,P2=0.4kw,t1=4h。 求:t2。
W解:根据功率P??W?Pt。由题意,W1=W2,即P1t1=P2t2,得
tt2? ?P1t1P225kw?4h
0.4kw ?250h答:需要250小时。
2. 甲乙二人同时开始登山,甲先到达山顶。你能判定哪个人的功率大吗?为什么? A.甲 B.乙 C.不一定 D.一样大
不一定 。
因为他们做的功大小不好确定 ,
和他们的体重有关系。
如果不考虑其它因素的影响,看甲乙体重相等,应该是甲的功率大,因为功率就是单位时间内能量的付出,同样是到达山顶所以做功大小是一样的,时间短的功率就大。
3. 某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t,在10s内从一层上升到七层。如果每层楼高3m,电梯电动机的功率至少是多少?
A.1.18×104W B.2.11×104W C.1.18×103W D.2.11×103W 提示:
WP=
t已知:m=1.2t=1.2×103kg,t=10s,h=3m×6=18m,g=9.8N/kg。 求:P。
解:G=mg=1.2×103kg×9.8N/kg=1.176×104N。 由题意,结合功率的计算公式,得
WFSGhmgh===tttt1.2?103kg?9.8N/kg?18m =
10s =2.1168?104W?2.11?104W。P=答:电梯电动机的功率至少是2.1×104W。
4. 全班同学进行爬楼比赛,看看谁的功率大(假设同学们的体重一样)。
定相同的楼层,谁用时最短,其功率就最大。由题意,楼层相同,体重相同,则上楼所做的功都一样,根据
WP=可知,用时越短,功率P越大。
t 5. 下表是某洗衣机的技术参数。阅读下表,你得到了哪些有关功率的信息?还能提出哪些有关功率的问题?