由p=可知,压力F和受力面积S均相等,圆柱体下表面所受液体压强相等,即压强之比为1:1.
四、计算题(本大题共3小题,共29分) 19.(1)8V;(2)7.2W. 【解析】 【详解】
(1)S,S1闭合,S2断开时,R1与滑动变阻器R3串联,滑动变阻器的滑片P滑到a端电阻最大,电流表测电路中的电流,电压表测R3的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律,
U12VI3=I===0.4A,
R1?R310Ω?20Ω由欧姆定律,电压表的示数为 U3=I3×R3=0.4A×20Ω=8V;
(2)S、S2闭合,S1断开时,若P在b端时,为R2的简单电路,电路中的电流为: I=
U12V==0.8A>0.6A,电流表的量程为0.6A,所以最大电流为I最大=0.6A, R215ΩP最大=UI最大=12V×0.6A=7.2W.
20.(1)6000N;(2)3.6×106J;(3)12m/s. 【解析】 【详解】
(1)汽车的重力:G=mg=3000kg×10N/kg=3×104N,
由题意和图象可知,15-40s汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速3×104N=6000N; 运动时的牵引力:F=f=0.2G=0.2×
(2)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:t=15s+25s=40s, 由P=
W可得,整个过程中发动机做的功:W=Pt=90×103W×40s=3.6×106J; tWFsP90000W==Fv可得,v最大===15m/s; tF6000Nt(3)根据P=
由v=
s可得,匀速运动的路程:s2=ν最大t2=15m/s×25s=375m, t由图象可知,滑行100m用的时间t3=10s,
s总s1?s2?s3125m?375m?100m===12m/s. 则全程中汽车的平均速度:ν=
t总t1?t2?t350s答:(1)汽车匀速运动时的牵引力为6000N; (2)整个过程中发动机做的功3.6×106J;
(3)全程中汽车的平均速度v为12m/s. 21.(1)0.8m/s;(2)200W;(3)400N 【解析】 【详解】
2m=4m, (1)由图可知滑轮组的动滑轮绕2段绳,绳子自由端移动的距离:s=2h=2×绳子自由端移动的速度:v?s4m?=0.8m/s; t5s4m=1000J, (2)拉力做的总功:W总=Fs=250N×拉力的功率:P?W总1000J?=200W; t5s(3)有用功:W有用=W总η=1000J×80%=800J; 由W有用=Gh可得物体的重力:G?W有用800J?=400N. h2m答:(1)绳子自由端移动的速度为0.8m/s; (2)拉力的功率为200W;
(3)若滑轮组的机械效率为80%,所提升物体的重力大小为400N. 五、作图题(本大题共2小题,共4分)
22.
【解析】 【详解】
人对墙壁的压力为F,水平向右,作用点在墙上,示意图如图所示:
23.
【解析】根据光的反射定律和凹透镜的特殊光线作图。
如图反射光线与镜面的夹角为60度,所以反射角为30度,根据反射角等于入射角画出入射光线,标出入射角30度,如图;
如图入射光线的延长线过凹透镜的焦点,则经过凹透镜折射后,平行于主光轴射出,据此画出折射光线,如图:
点睛:涉及凸透镜或凹透镜的光路作图,应牢记凸透镜和凹透镜的三条光线,在画图中灵活运用,像这一类的作图即可迎刃而解。
六、实验探究题(本大题共3小题,共15分) 24.照相机 右 【解析】 【详解】
烛焰到凸透镜的距离是物距,光屏到凸透镜的距离是像距。由图知道,物距大于像距,由凸透镜成像规律知道,此时成倒立、缩小的实像,应用于照相机; 要使光屏上的像变的更小,应增大物距,减小像距,凸透镜要向右移动。
25.或欧姆定律 断