17.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,实验操作如下,实验过程中弹簧测力计的示数如图所示。(图中所用容器的底面积是$50\ \mathrm{cm}^2$,均为相同的平底薄壁圆柱形容器,物块不吸收任何液体)

(1)测量前,需沿
(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是
(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法
(4)由
(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计的示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降
(1)测量前,需沿
竖直
方向将弹簧测力计调零。(2)实验中,物块浸没在水中受到的浮力是
2
N。(3)如果对比B、E两次实验,得出“浮力的大小与液体密度有关”的结论,那么这种做法
不正确
(选填“正确”或“不正确”),理由是未控制物块浸入液体的体积相同(或未控制物块排开液体的体积相同)
。(4)由
C、D
两次实验可得出结论:浮力的大小与物体浸没在液体中的深度无关。(5)完成E实验操作后,用弹簧测力计将物块向上拉出液面一小部分,弹簧测力计的示数变为2.8 N,此操作会使容器中的液面下降
1
cm。($g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)答案
(1)竖直 (2)2 (3)不正确 未控制物块浸入液体的体积相同(或未控制物块排开液体的体积相同) (4)C、D (5)1
18.如图所示,小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器,已知动滑轮的质量为5 kg,每个杠铃片的质量为10 kg。不计绳重和摩擦,g取10 N/kg,小明在通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片的过程中。
(1)杠铃片在0.5 s内上升0.2 m,求杠铃片的速度。
(2)若动滑轮下挂着两个杠铃片,求握杆对绳子拉力的大小。
(3)若动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1 m,求在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。

(1)杠铃片在0.5 s内上升0.2 m,求杠铃片的速度。
(2)若动滑轮下挂着两个杠铃片,求握杆对绳子拉力的大小。
(3)若动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1 m,求在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。
答案
解:(1)杠铃片上升的速度 $v = \frac{s}{t} = \frac{0.2\ \mathrm{m}}{0.5\ \mathrm{s}} = 0.4\ \mathrm{m/s}$。
(2)每个杠铃片的重力 $G = mg = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N}$,动滑轮的重力 $G_{动} = m_{动}g = 5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 50\ \mathrm{N}$,不计绳重和摩擦,当动滑轮下挂两个杠铃片时,握杆对绳子的拉力 $F = \frac{1}{2}(2G + G_{动}) = \frac{1}{2} × (2 × 100\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N}) = 125\ \mathrm{N}$。
(3)不计绳重和摩擦,动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1 m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功 $W = \frac{1}{2}(4G + G_{动}) × 2h = 4Gh + G_{动}h = 4 × 100\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 45\ \mathrm{J}$。
(2)每个杠铃片的重力 $G = mg = 10\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 100\ \mathrm{N}$,动滑轮的重力 $G_{动} = m_{动}g = 5\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 50\ \mathrm{N}$,不计绳重和摩擦,当动滑轮下挂两个杠铃片时,握杆对绳子的拉力 $F = \frac{1}{2}(2G + G_{动}) = \frac{1}{2} × (2 × 100\ \mathrm{N} + 50\ \mathrm{N}) = 125\ \mathrm{N}$。
(3)不计绳重和摩擦,动滑轮下挂着四个杠铃片,杠铃片上升了0.1 m,在此过程中握杆对绳子的拉力做的功 $W = \frac{1}{2}(4G + G_{动}) × 2h = 4Gh + G_{动}h = 4 × 100\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} + 50\ \mathrm{N} × 0.1\ \mathrm{m} = 45\ \mathrm{J}$。
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